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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.