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Agrociencia

versión On-line ISSN 2521-9766versión impresa ISSN 1405-3195

Agrociencia vol.52 no.4 México may./jun. 2018

 

Fitociencia

Relación entre productividad y calidad integral del grano en selecciones avanzadas de café Robusta (Coffea canephora) en Ecuador

Fanny G. Zambrano-Flores1  * 

Rey G. Loor-Solorzano1 

Luis F. Plaza-Avellán1 

Ramón E. Jaimez-Arellano1  2  3 

Hilton E. Guerrero-Castillo1 

Teresa DJ. Casanova-Mendoza1 

Diana A. López1 

Gladys A. Rodriguez-Zamora1 

1 Instituto Nacional de Investigaciones Agropecuarias. Estación Experimental Tropical Pichilingue. C.P.24 Mocache, Los Ríos, Ecuador. (fanny.zambrano@iniap.gob.ec)

2 Universidad Técnica de Manabí. Provincia de Manabí. Portoviejo Ecuador.

3 Universidad de Los Andes. Facultad de Ciencias Forestales y Ambientales. Instituto Investigaciones Agropecuarias. Mérida, Venezuela.


Resumen

La industria internacional del café soluble ha crecido aceleradamente, por lo que la demanda de los granos de café Robusta (Coffea canephora), una materia prima esencial para este mercado, ha aumentado 3.58 % de 2001 a 2013. En Ecuador, los esfuerzos en el área de mejoramiento genético permitieron identificar genotipos con rendimientos altos, pero la información de las características físicas, químicas y organolépticas de sus frutos es escasa. El objetivo de este estudio fue agrupar selecciones ecuatorianas de C. canephora, mediante variables de producción y características físicas, químicas y organolépticas. Los datos corresponden a tres años de producción de 25 plantas de cinco clones. La unidad experimental fue 1 kg de café oro de cada genotipo. Los resultados mostraron que la tasa de conversión “café cereza - café oro” fue estadísticamente similar entre los individuos. Una característica de interés comercial fue el contenido mayor de sacarosa respecto a fructosa y glucosa en todos los genotipos. Los individuos con producción mayor de café cereza presentaron más defectos físicos en los granos de café oro. El análisis multivariable mostró rendimiento de café cereza, porcentaje de humedad, defectos y porcentaje de cafeína como variables con contribución mayor en la diferenciación. Catorce de los veinticinco individuos evaluados mostraron calidad organoléptica alta, lo que permite considerarlos cafés finos.

Palabras claves: conversión; densidad; calidad organoléptica; solubles

Abstract

The international industry of instant (or soluble) coffee has had rapid growth and the demand for Robusta (Coffea canephora) coffee beans, an essential raw material for this market, has increased 3.58 % from 2001 to 2013. In Ecuador, efforts in genetic improvement led to identification of high-yielding genotypes. Nevertheless, information about physical, chemical and organoleptic characteristics of the fruits is scarce. The objective of this study was to group selections of Ecuadorian C. canephora by production variables and physical, chemical and organoleptic characteristics. The data used corresponds to 25 plants from five clones in production for three years. The experimental unit was 1 kg green coffee of each genotype. The results showed that the conversion rate from coffee cherry to green coffee was statistically similar among the individuals. One characteristic of commercial interest was the higher content of sucrose, relative to fructose and glucose in all the genotypes. The individuals with higher production of coffee cherries had more physical defects in the green coffee beans. The multivariate analysis showed that coffee cherry, moisture content, defects and percentage caffeine were the variables that contributed most to differentiation. Fourteen of the 25 individuals evaluated had high organoleptic quality and, therefore, are considered fine coffee.

Key words: conversion; density; organoleptic quality; soluble coffee

Introducción

El café (Coffea sp.) se cultiva en 56 países de Asia, África y América (ICO, 2016) y es una de las bebidas de mayor consumo en el mundo (Bicho et al., 2013; Jaramillo-Villanueva y Benítez-García, 2016). De las 100 especies del género Rubiaceae, sólo Coffea arabica L. (café arábigo) y C. canephora Pierre ex A. Froehner (café robusta) se cultivan comercialmente. La producción mundial en los cinco años recientes fue 5 y 3.6 millones de t, respectivamente y desde hace unos 10 años, el sector industrial está interesado en evaluar cultivares de C. canephora para producir mezclas con C. arabica y obtener variaciones en el aroma, fragancia y acidez.

En cada país, los programas de mejoramiento de C. canephora han obtenido clones con diferencias en rendimiento y resistencia a enfermedades (Cilas et al., 2003; Cilas et al., 2011). En Ecuador, reportes históricos no oficiales señalan que C. canephora se introdujo en 1943 en la Estación Experimental Tropical Pichilingue (EETP) del Instituto Nacional de Investigaciones Agropecuarias (INIAP) (Loor et al., 2015) y se expandió a regiones con climas y suelos variados, desde zonas con precipitación alta, como la Amazonia ecuatoriana, hasta regiones semiáridas, en la provincia de Guayas y Santa Elena. La información acerca del rendimiento de los clones de C. canephora en Ecuador es escasa (Plaza et al., 2015) y de las características químicas se encontró sólo un estudio que muestra los cambios de azúcares, oligosacáridos y su transporte durante la maduración de las semillas (Rogers et al., 1999). La calidad de los clones seleccionados por alta producción se desconoce si es aceptable en el mercado, por lo cual es necesario evaluar las características físico-químicas de los materiales de alta producción obtenidos recientemente. El contenido de cafeína influye directamente en la calidad de la bebida, por lo que conviene conocer su variación entre regiones (Babova et al., 2016) y, además, debería conocerse la relación de los contenidos de azúcares entre los clones con su calidad.

Por lo tanto, los objetivos de este estudio fueron agrupar 25 árboles élites de C. canephora de alto rendimiento con base a características físicas, químicas y organolépticas de los granos y la producción y conocer las variables químicas y organolépticas más importantes y su relación con la producción alta.

Materiales y Métodos

Lugar de estudio y material evaluado

Este estudio se realizó en el Banco de Germoplasma de Café Robusta de la EETP, Provincia de Los Ríos, Ecuador (1º 4’ 33’’ S, 79º 29’ 15’’ O, altitud 80 m y temperatura y humedad relativa promedio de 24 °C y 82 %). Los individuos del estudio fueron 25 árboles élite, seleccionados en un estudio previo por sus características agronómicas de interés comercial, como altura de planta, total de ramas productivas, longitud de ramas productivas, total y distancia entre nudos (Plaza et al., 2015).

Datos de producción y determinación de propiedades físicas y químicas

Durante el periodo de cosecha (abril a octubre) del 2012 se recolectaron cada 15 d los frutos de café cereza de los 25 árboles. En cada cosecha, los frutos recibieron el beneficio postcosecha por la vía seca, exponiéndolos a la luz solar dentro de una marquesina. Los frutos se distribuyeron en capas de 3 a 5 cm de espesor, se removieron tres veces al día, hasta que la humedad fue 10 a 12 % (“café bola seca”) y luego se trillaron.

Variables físicas y químicas

En cada muestra se determinó humedad, densidad y tamaño de granos. Los defectos físicos se evaluaron según la norma INEN-ISO 10470:2012 (INEN, 2012). La pérdida de masa real e impacto sensorial se determinaron para estimar el valor de defectos. Los sólidos solubles (SS) se evaluaron en 10 g de café molido en 200 mL de agua, lo cual se colocó en un calentador-agitador por 15 min hasta ebullición, y se centrifugó con 15 mL del extracto líquido por 10 min. Una muestra de 10 mL del sobrenadante se secó por 3 h en una estufa, se mantuvo en un desecador por 5 a 10 min, se pesó y obtuvo el rendimiento de café soluble “extracto seco”. Los porcentajes de cafeína, glucosa, fructosa y sacarosa se determinaron por HPLC.

Variables organolépticas

En un tostador de cilindro se tostaron 100 g de café oro entre 180 a 220 °C por 8 a 12 min, hasta obtener un color café marrón oscuro. Luego los granos se redujeron a partículas pequeñas (500 µm) con un molino eléctrico.

Un panel para catar se conformó con técnicos del INIAP y la compañía Solubles Instantáneos S.A. (SICA). Por cada muestra se prepararon cinco tazas con 8.25 g de café tostado y molido en 150 mL de agua en ebullición. Los catadores calificaron los parámetros sensoriales: fragancia-aroma, gusto, regusto, equilibrio sal-acidez, equilibrio amargo-dulce, sensación en la boca, uniformidad, equilibrio, limpieza y valor general en la escala 1 a 10, donde 1 fue el valor menor.

Estadística

Los análisis de componentes principales (ACP) y agrupamiento se realizaron con las variables de producción, físicas, químicas y organolépticas y se usó el software Infostat versión 12.0 (Di Rienzo et al., 2014). El análisis de agrupamiento se basó en la distancia Euclidiana y con el método de jerarquía de aglomerados se obtuvo un dendograma de similitud.

Resultados y Discusión

Rendimiento

Los individuos con promedio mayor de rendimiento entre 2010 y 2012 fueron COF004-p9, COF004-p15, COF003-p7 y el COF003-p18 (Cuadro 1) y nueve individuos generaron promedios anuales de café cereza menores a 10 kg por planta. Rendimientos mayores a este último valor son el criterio para seleccionar clones de alta productividad en Ecuador (Enríquez et al., 2014). Los errores estándar altos indican variabilidad alta de la producción debida al patrón bianual (alta y producción anual alternada baja) en los primeros años de producción de café (Cilas et al., 2011). Los cultivares de C. canephora de productividad alta en un lugar pueden modificarla en otros (Montagnon et al., 2000). Pero en otras especies alógamas, como Theobroma cacao, antes de la entrega a productores es imprescindible evaluar el comportamiento de las variables productivas de las regiones, en función de las condiciones de suelo y las variaciones climáticas de al menos cuatro años.

Cuadro 1 Promedio de rendimiento, densidad (D), porcentaje de humedad (%H), tamaño promedio del grano (TPG), conversión de café cereza/café oro (C c/o), sólidos solubles (SS) Defectos (Def) de 25 individuos de Coffea canephora. EET-Pichilingue, en 2012. 

Individuo Promedio (kg) café
cereza - año
D (g L-1) H (%) TPG (mm) C c/o SS Def
COF001-p2 10.60 ± 5.79 792.00 10.85 7.25 4.76 25.02 1.86
COF001-p10 11.42 ± 5.28 750.00 10.38 5.69 4.32 22.95 2.15
COF003-p2 6.97 ± 4.95 765.50 10.60 5.68 4.62 25.71 1.98
COF003-p5 6.59 ± 4.76 766.60 10.60 5.63 4.58 24.89 1.48
COF003-p7 13.80 ± 4.48 750.63 11.09 7.25 4.40 24.21 19.30
COF003-p8 11.59 ± 3.30 758.62 11.90 5.84 4.11 25.51 3.36
COF003-p18 13.37 ± 5.80 765.82 10.85 5.67 4.41 25.82 11.49
COF003-p19 10.64 ± 5.87 761.83 10.85 5.66 4.70 24.70 4.49
COF004-p7 10.55 ± 5.02 768.93 10.72 5.62 4.73 25.15 2.65
COF004-p9 13.09 ± 4.93 767.00 11.30 5.69 4.51 26.29 2.77
COF004-p15 13.90 ± 5.88 757.27 11.09 7.44 4.22 23.09 10.29
COF005-p6 10.18 ± 6.70 754.80 10.85 6.58 4.57 25.37 3.77
COF005-p15 11.10 ± 6.78 752.60 10.38 6.34 4.89 26.25 5.09
COF005-p16 12.20 ± 8.12 750.00 10.85 6.47 4.87 26.63 6.70
COF005-p17 8.67 ± 5.66 755.00 10.38 6.53 4.53 25.89 4.73
COF005-p19 9.73 ± 6.16 748.10 10.38 6.46 5.02 24.71 9.02
NP3018-p8 11.01 ± 5.61 796.61 11.30 5.71 4.83 25.28 1.63
NP3018-p19 10.17 ± 5.73 801.14 11.63 5.65 4.52 26.66 1.50
NP2024-p7 9.78 ± 6.09 742.54 10.60 6.46 4.61 24.64 7.80
NP2024-p10 9.64 ± 5.80 755.00 10.00 6.40 4.61 25.05 5.50
NP2024-p15 10.32 ± 5.59 750.18 10.38 6.39 4.87 24.86 3.74
NP2024-p17 11.84 ± 8.45 773.60 10.60 6.42 4.74 25.91 5.54
NP2044-p6 8.15 ± 5.97 757.85 10.60 5.95 4.79 22.43 3.70
NP2044-p16 9.35 ± 5.68 751.01 11.09 6.05 4.58 24.39 4.19
NP2044-p17 7.95 ± 6.22 765.20 10.85 6.12 4.44 25.95 3.94
Promedio 10.50 ± 5.66 762.31 10.8 6.20 4.61 25.09 5.15
Desviación 1.95 ± 0.52 15.04 0.43 0.55 0.22 1.09 4.00
CV 18.56 ± 32.09 1.97 3.96 8.80 4.75 4.34 77.79

Valores según la norma INEN-ISO 10470: 2012. p: número de la planta seleccionada en cada clon del banco de germoplasma. Periodo de cosecha 2010-2012. Los promedios son de tres años ± error estándar

Variables físicas de los granos de café

La densidad de los granos fue de 742 (individuo NP2024-p7) a 801 g L-1 (individuo NP3018-p19) y un coeficiente de variación entre individuos de 1.97 (Cuadro 1). Todos los individuos se caracterizaron como de “alta densidad” (> 650 g L-1) (Duicela et al., 2004). La conversión de café cereza a café oro fue similar entre los individuos (R2=0.21) (Cuadro 1), con un promedio de 4.61 (Figura 1), lo cual indica que los cultivares con rendimiento alto también muestran mayor cantidad de café oro (Figura 2). El individuo COF003-p8 tuvo la tasa de conversión menor (4.11) y esta característica comercial es valiosa. El tamaño de grano varió entre 5.62 y 7.44 mm y 11 individuos presentaron de 5 a 6 mm, y otros 11 entre 6 y 7 mm. Tres individuos (COF001-p2, COF003-p7 y COF004-p15) presentaron los valores requeridos por la industria, superiores a 7 mm (Jiménez y Soto, 1995). En nuestro estudio, los individuos con tamaño mayor de grano no presentaron tasa menor de conversión de café cereza a oro, lo cual indicó que no hay una relación directa.

Figura 1 Relación entre el rendimiento de café cereza y la tasa de conversión de café cereza a café oro en individuos de C. canephora. Cada valor es el promedio de conversión. EET-Pichilingue, 2012. 

Figura 2 Relación entre café cereza y café oro de 25 individuos de C. canephora. EET-Pichilingue, 2012. 

Los SS promedio representaron 25.09 % (Cuadro 1) y el individuo NP3018-p19 tuvo el valor mayor (26.66 %) y estos valores fueron mayores a los reportados por Castaño et al. (2000). De acuerdo con la norma INEN-ISO 10470:2012, los individuos COF003-p5, COF003-p2, COF001-p2, COF001-p10, COF004-p7, COF004-p9, NP3018-p8 y NP3018-p9 presentaron defectos físicos con un valor menor a 3, y mostraron pocos daños causados por insectos, deformidades o materia extraña (piedras, palos, terrones). Esta característica se considera intrínseca a cada individuo y podría usarse para seleccionarlos como poco afectados por la broca del café (Hypothenemos hampei), y se consideran de mejor calidad porque presentan pocos granos perforados.

Características químicas

El porcentaje de cafeína varió de 1.65 a 2.21 % (Cuadro 2) y son valores similares a los obtenidos por Koshiro et al. (2006) en C. canephora. Las concentraciones de cafeína en esta especie (1.9 %) son mayores que en C. arabica (1 %). Los valores de nuestro estudio coincidieron con lo reportado por (Mazzafera et al., 1991), pero no mostraron relación directa entre el porcentaje de cafeína y la calificación organoléptica. Los individuos COF001-p2, COF003-p2, COF003-p5, COF003-p19, COF004-p7, COF004-p9, NP2044-p6, NP2044-p17 destacaron por sus valores mayores de cafeína.

Cuadro 2 Porcentajes de las variables químicas de los granos de café C. canephora. EET-Pichilingue, 2012. 

Individuo Cafeína Carbohidratos (%)
Glucosa Fructosa Sacarosa
COF001-p2 2.01 0.30 0.13 5.10
COF001-p10 1.98 0.44 0.08 3.90
COF003-p2 2.18 0.33 0.09 4.26
COF003-p5 2.08 0.18 0.14 4.46
COF003-p7 1.96 0.34 0.11 4.76
COF003-p8 1.96 0.20 0.12 3.52
COF003-p18 1.98 0.17 0.08 3.18
COF003-p19 2.08 0.26 0.09 4.18
COF004-p7 2.21 0.40 0.15 4.22
COF004-p9 2.12 0.40 0.10 3.53
COF004-p15 1.88 0.23 0.10 4.76
COF005-p6 1.83 0.20 0.19 4.74
COF005-p15 1.79 0.21 0.14 4.48
COF005-p16 1.89 0.40 0.13 5.05
COF005-p17 1.79 0.30 0.13 4.88
COF005-p19 1.65 0.30 0.15 4.58
NP3018-p8 1.88 0.34 0.16 4.77
NP3018-p19 1.92 0.29 0.12 4.54
NP2024-p7 1.78 0.37 0.17 5.02
NP2024-p10 1.81 0.28 0.15 4.10
NP2024-p15 1.79 0.29 0.15 3.83
NP2024-p17 1.84 0.38 0.12 4.95
NP2044-p6 2.05 0.16 0.15 4.68
NP2044-p16 1.95 0.23 0.12 4.72
NP2044-p17 2.04 0.16 0.11 5.10
Promedio 1.93 0.29 0.13 4.43
Desviación 0.14 0.08 0.03 0.53
Coef. Var. 7.15 28.94 22.17 12.02

Los porcentajes de sacarosa fueron varias veces más altos (4.43 % promedio) que los de glucosa y fructosa (0.29 y 0.13 %) (Cuadro 2), lo cual coincidió con lo documentado en C. canephora (Rogers et al. 1999) y al menos en el contenido de sacarosa en C. canephora de Hawái (Koshiro et al., 2006), pues los valores de fructosa y glucosa fueron mayores que para sacarosa.

Los porcentajes de azúcares en los granos entre clones o cultivares en C. canephora cambian con el lugar de origen y material parental. En nuestro estudio, todos los individuos provenían de la región amazónica del Ecuador y muestran tendencias similares a los cultivares de C. canephora, de otras regiones de Ecuador, documentadas por Rogers et al. (1999). Esto confirmó que C. canephora ecuatoriana tiene concentraciones mayores de sacarosa respecto a fructosa y glucosa. Los valores de sacarosa en nuestro estudio fueron menores que en C. arabica, reportados por Rogers et al. (1999), lo cual tiene un efecto negativo en la calidad de tasa que tiene C. canephora (Koshiro et al., 2006). Pero los individuos COF001-p2 y NP2044-p17 mostraron las concentraciones mayores de sacarosa, por lo cual su calidad fue alta.

Evaluación organoléptica

Catorce individuos tuvieron calificaciones superiores a 80 puntos (Cuadro 3) y, de acuerdo con las normas ICO (2010), se deben considerar cafés finos. Los individuos COF005-p6 y COF003-p18 obtuvieron los puntajes totales mayores y en todas las características el promedio fue igual o superior a 8 (Figura 3). Además, ambos individuos destacaron por su rendimiento alto y el tipo de diagrama de estos dos individuos fue el resultado de las evaluaciones del panel de catadores.

Cuadro 3 Características organolépticas de granos de café robusta de 25 individuos de C. canephora. Escala de 1 (menor valor) a 9. EET- Pichilingue, 2012. 

Individuo Fragancia/
Aroma
Gusto Regusto Equilibrio
Sal/acidez
Equilibrio
Amargo/dulce
Sensación en
la boca
Uniformidad Equilibrio Limpieza General Puntuación
total
COF001-p2 8.08 6.17 5.83 6.25 5.50 6.62 8.00 6.17 6.67 5.75 65.03
COF001-p10 7.67 7.75 7.58 8.08 8.42 8.08 10.00 8.08 10.00 7.75 83.42
COF003-p2 8.17 8.42 8.25 8.33 8.33 8.33 10.00 8.75 10.00 8.42 87.00
COF003-p5 8.33 8.42 8.17 8.25 8.75 8.42 10.00 8.50 10.00 8.50 87.33
COF003-p7 8.08 7.75 7.25 7.08 6.33 7.33 8.00 7.17 8.00 7.17 74.17
COF003-p8 8.00 7.25 6.33 6.67 6.67 7.00 10.00 6.83 7.50 7.00 73.25
COF003-p18 8.33 8.50 8.42 8.25 8.50 8.75 10.00 8.50 10.00 8.42 87.67
COF003-p19 8.33 8.42 8.42 8.25 8.17 8.58 10.00 8.50 10.00 8.50 87.17
COF004-p7 8.33 8.08 8.00 7.83 7.83 8.33 10.00 7.83 10.00 7.92 84.17
COF004-p9 7.75 8.33 7.67 7.50 7.33 8.00 10.00 7.67 10.00 7.67 81.92
COF004-p15 7.83 7.75 7.08 7.25 7.17 7.25 10.00 7.25 10.00 7.25 78.83
COF005-p6 8.58 8.75 8.50 8.25 7.83 8.50 10.00 8.67 10.00 9.08 88.17
COF005-p15 7.00 7.83 7.58 7.83 7.67 7.58 8.00 7.50 8.00 7.42 76.42
COF005-p16 7.58 8.00 7.50 7.42 7.50 8.17 9.33 7.83 8.00 8.00 79.33
COF005-p17 8.08 8.08 7.42 6.92 6.83 7.25 10.00 7.33 10.00 7.08 79.00
COF005-p19 8.25 8.08 7.83 7.58 7.83 8.17 10.00 8.08 10.00 8.17 84.00
NP3018-p8 7.75 7.50 7.17 7.00 7.33 7.42 10.00 7.50 10.00 7.25 78.92
NP3018-p19 8.25 8.17 7.83 7.92 7.92 7.83 10.00 7.83 10.00 7.67 83.42
NP2024-p7 8.33 8.58 8.08 8.17 8.50 8.25 10.00 8.50 10.00 8.67 87.08
NP2024-p10 8.08 8.33 7.83 7.67 7.67 7.83 10.00 8.08 10.00 7.92 83.42
NP2024-p15 8.50 8.67 8.50 8.50 8.17 8.33 10.00 8.50 10.00 8.33 87.50
NP2024-p17 8.25 8.50 8.50 8.17 8.33 8.67 10.00 8.42 10.00 8.58 87.42
NP2044-p6 7.17 7.42 6.75 7.08 6.42 7.00 8.00 7.17 8.00 6.42 71.42
NP2044-p16 6.75 6.92 6.50 6.50 6.50 7.00 8.00 7.00 8.00 6.33 69.50
NP2044-p17 7.58 7.33 6.92 6.58 7.17 6.67 8.00 7.17 8.00 6.08 71.50
Promedio 7.96 7.96 7.60 7.57 7.55 7.81 9.49 7.79 9.29 7.65 80.68
Desviación 0.47 0.61 0.73 0.66 0.82 0.65 0.87 0.67 1.09 0.87 6.70
Coef. Var. 5.86 7.67 9.62 8.76 10.87 8.34 9.13 8.64 11.76 11.40 8.31

Figura 3 Diagramas de perfiles de calidad de taza de los dos individuos con puntaje total mayor en la calificación organoléptica. EET-Pichilingue, 2012. (Brenda, esta referencia no está en Literatura Citada; pedirla al autor e incluirla en L. Citada). 

La correlación entre el rendimiento de café cereza y defectos en café oro fue significativa y positiva (0.55). Entre las variables químicas y sensoriales las correlaciones no fueron altas y las más altas fueron entre las variables sensoriales (Cuadro 4). Esto demostró evaluaciones similares de la calidad por los miembros del panel.

Cuadro 4 Correlación entre las variables físicas, químicas y organolépticas de 25 individuos de café robusta (Coffea canephora) ecuatoriano. EET-Pichilingue, 2012. 

R-ce D g/l %H TPG C C/O SS Def %C %G %F %S F/A Gu R E S/A E A/D SB U E L G
R-ce 1
D g/l -0.02 1
%H 0.36 0.45 1
TPG 0.33 -0.24 -0.15 1
C C/O -0.27 0.05 -0.47 -2.90E-04 1
SS 0.01 0.33 0.21 -0.21 0.16 1
Def 0.55 -0.43 -0.03 0.55 -0.18 -0.19 1
%C -0.14 0.31 0.28 -0.48 -0.27 -0.05 -0.29 1
%G 0.30 0.03 -0.10 2.10E-03 0.18 0.09 -0.01 0.02 1
%F -0.31 -0.07 -0.21 0.19 0.49 0.02 -0.16 -0.46 -0.08 1
%S -0.26 0.08 -0.12 0.53 0.32 -0.04 0.06 -0.26 0.05 0.39 1
F/A -0.03 -0.12 -0.3 -0.34 0.11 0.17 -0.03 -0.10 0.24 0.05 -0.35 1
Gu 0.01 0.14 -0.07 0.03 -0.04 0.18 0.08 -0.05 0.16 0.14 -0.19 0.67 1
R -0.01 -0.26 -0.32 -0.25 0.10 0.24 0.11 -0.16 0.16 0.11 -0.30 0.94 0.58 1
E S/A -0.04 -0.16 -0.39 -0.30 0.22 0.24 0.05 -0.10 0.18 0.06 -0.28 0.96 0.60 0.95 1
E A/D -0.04 -0.16 -0.38 -0.33 0.18 0.09 -0.04 -0.04 0.18 0.02 -0.36 0.93 0.54 0.88 0.94 1
SB -0.13 -0.13 -0.33 -0.48 0.10 0.17 -0.12 -0.05 0.16 -0.04 -0.32 0.92 0.45 0.82 0.88 0.91 1
U 0.07 -0.14 -0.30 -0.35 0.24 0.21 0.02 -0.02 0.30 0.01 -0.36 0.94 0.59 0.86 0.93 0.92 0.87 1
E 0.08 0.06 -0.01 -0.33 -0.13 0.16 -0.19 -0.11 0.32 0.01 -0.42 0.81 0.67 0.68 0.63 0.60 0.67 0.67 1
L -0.16 -0.21 -0.39 -0.37 0.19 0.14 -0.03 -0.07 0.16 0.06 -0.28 0.96 0.55 0.91 0.96 0.94 0.92 0.93 0.65 1
G -0.04 0.01 -0.26 -0.32 0.02 0.02 -0.08 -0.11 0.27 0.02 -0.29 0.88 0.55 0.80 0.79 0.72 0.76 0.72 0.83 0.77 1

R-ce: rendimiento de café cereza, Dg/l: densidad, %H: humedad, TPG(mm): tamaño promedio del grano, C c/o: conversión café cereza/oro, Def: defectos, SS: sólidos solubles, %C: cafeína, %G: glucosa, %F: fructosa, %S: sacarosa y C-org: calificación organoléptica, F/A: fragancia/aroma, Gu: gusto, R: regusto, E S/A: equilibrio sal/acidez, E A/D: equilibrio amargo/dulce, SB: sensación en la boca, U: uniformidad, E: equilibrio, L: limpieza y G: general

Identificación de grupos basado en análisis multivariante

El ACP permitió explicar la variabilidad de los individuos en los caracteres físicos, químicos y organolépticos. El 99 % de la variación se explicó con 11 componentes principales (CP), y CP1 y CP2 explicaron 23 y 20 % (Cuadro 5). El ACP mostró que las variables con la contribución mayor en la discriminación de los individuos en CP1 fueron: porcentaje de humedad, tamaño promedio de grano, porcentaje de cafeína, porcentaje de fructosa y porcentaje de sacarosa; en el CP2 fueron rendimiento de café cereza, conversión café cereza/oro, tamaño de granos y defectos.

Cuadro 5 Proporción de la varianza individual y acumulada en 12 componentes principales para variables físicas, químicas y organolépticas de individuos de C. canephora. EET-Pichilingue, 2012. 

Lambda Valor Proporción Prop.
Acum
Valores propios de las variables
R-ce Dg/l %H TPG C c/o SS Def %C %G %F %S C-org
1 2.76 0.23 0.23 0.03 0.3 0.34 -0.43 -0.28 0.14 -0.25 0.44 -0.01 -0.35 -0.36 0.04
2 2.40 0.20 0.43 0.50 -0.18 0.22 0.31 -0.41 -0.18 0.48 -0.03 2.90E-03 -0.32 -0.11 -0.16
3 1.75 0.15 0.58 0.09 -0.38 -0.38 -0.23 0.04 -0.03 0.12 -0.07 0.25 -0.12 -0.44 0.59
4 1.49 0.12 0.70 0.41 0.34 0.21 0.09 0.23 0.53 0.05 -0.21 0.49 0.08 0.08 0.18
5 1.02 0.08 0.79 -0.01 0.06 -0.23 0.07 0.15 -0.40 -0.09 0.41 0.64 -0.27 0.27 -0.17
6 0.65 0.05 0.84 -0.22 -0.07 -0.34 0.10 0.11 0.58 0.26 0.15 -0.18 -0.55 0.18 -0.10
7 0.53 0.04 0.88 0.33 0.12 -0.11 -0.11 0.67 -0.13 0.09 0.04 -0.23 -0.04 -0.42 -0.38
8 0.47 0.04 0.92 0.01 0.60 -0.10 0.12 0.07 -0.30 0.30 0.12 -0.30 -0.08 0.16 0.53
9 0.41 0.03 0.96 -0.05 -0.31 0.33 -0.21 0.21 0.09 0.48 0.54 0.01 0.37 0.18 0.10
10 0.27 0.02 0.98 0.15 0.06 -0.32 0.53 -0.19 0.22 -0.18 0.48 -0.05 0.38 -0.30 0.01
11 0.16 0.01 0.99 -0.34 0.36 -0.24 -0.22 -0.27 0.04 0.50 -0.13 0.27 0.25 -0.27 -0.31
12 0.10 0.01 1.00 0.53 0.02 -0.43 -0.50 -0.26 0.06 -0.05 0.05 -0.16 0.16 0.39 -0.11

R-ce: rendimiento de café cereza, Dg/l: densidad, %H: humedad, TPG(mm): tamaño promedio del grano, C c/o: conversión café cereza/oro, Def: defectos, SS: sólidos solubles, %C: cafeína, %G: glucosa, %F: fructosa, %S: sacarosa y C-org: calificación organoléptica.

El gráfico dual de componentes principales muestra la separación de los individuos con rendimientos altos, defectos abundantes y tamaño mayor de granos (cuadrante positivo de CP2), de los ubicados en el cuadrante positivo de CP1 y CP2, que incluyó aquellos con producción alta y valores bajos de defectos (Figura 4).

Figura 4 Análisis de componentes principales de variables físicas, químicas y sensoriales de 25 genotiposde Coffea canephora. EET-Pichilingue, 2012. 

El análisis de agrupamiento de los individuos mostró cinco grupos (Figura 5). En el primer grupo (G1) estuvieron COF004-p15 y COF003-p7, con rendimiento mayor, porcentaje alto de defectos y tamaño de granos mayores a 7 mm. En el segundo grupo (G2) estuvo COF003-p8, con rendimiento alto y cantidad baja de defectos. El tercer grupo (G3) lo integraron NP2044-p17, NP2044-p6, NP2044-p16 y COF001-p2, que presentan calificaciones organolépticas bajas. En el cuarto grupo (G4) estuvo COF003p-18, con calificación organoléptica y rendimiento de café oro altos. En el quinto grupo (G5) hubo 17 individuos con tamaño intermedio de grano y cantidad baja de defectos. La separación de los individuos permitió formar grupos con características similares para orientar la selección de materiales para su uso en la industria. El primer grupo tuvo los dos individuos con la producción mayor, pero también con la cantidad mayor de defectos. La última variable debería evaluarse para diferenciar los defectos causados por insectos y diferenciarlos de las causas mecánicas.

Figura 5 Análisis de conglomerado de 25 individuos de café robusta (Coffea canephora) ecuatorianos, basado en la distancia Euclidiana de las características físicas, químicas y organolépticas. EET-Pichilingue, 2012. 

Implicaciones en los programas de selección

Los resultados de este estudio dan valor agregado a las selecciones previas, basadas exclusivamente en el rendimiento. Los datos de calidad permitieron identificar a dos individuos que contribuirán a mejorar la calidad y el rendimiento del cultivo de C. canephora en Ecuador. Los estudios que combinen productividad y calidad deben realizarse y validarse en otras regiones.

Conclusiones

La evaluación de variables productivas, físicas, químicas y organolépticas son adecuadas para seleccionar clones con rendimiento alto. Los individuos con producción alta de café cereza también muestran cantidades mayores de café oro, porque las tasas de conversión son similares entre ellos.

Los granos de C. canephora ecuatorianos muestran tendencia a contener más sacarosa que fructosa y glucosa, una característica que permite distinguirla de los granos de otras regiones. El mayor porcentaje de sacarosa influye en la mejor calidad respecto a otros materiales de C. canephora de otros países. De los individuos estudiados, 56 % son de muy buena calidad y deben considerarse cafés finos para la industria.

Agradecimientos

A la Secretaria de Educación Superior, Ciencia, Tecnología e Innovación (SENESCYT): por su apoyo financiero en el marco del proyecto PIC-12-INIAP-010.

A la empresa Solubles Instantáneos Compañía Anónima (SICA).

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Recibido: Marzo de 2017; Aprobado: Abril de 2017

* Autor responsable: fanny.zambrano@iniap.gob.ec

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