Localización geográfica

La investigación se realizó en un predio ubicado en Coatepec, Veracruz, entre las coordenadas 19° 28’ 20” latitud norte y 96° 54’ 16” longitud oeste, a una altura promedio de 1 250 msnm. Su superficie es de 24.5 hectáreas y su tipo de suelo es de origen volcánico, conocido como Andosol y constituido por cenizas con alto contenido de alófono que le confiere ligereza y untuosidad, así como la capacidad de fijación de nutrimentos, especialmente, fósforo (^{INEGI, 2004}). Según el ^{INEGI (2009)}, el clima es semicálido húmedo con lluvias todo el año, con un rango de precipitación anual de 1 100 a 2 100 mm. Su vegetación es de bosque o selva y su temperatura mínima y máxima es de 10º C y 35º C, respectivamente.

Descripción de la finca

La vegetación de la finca es principalmente: Inga sp, Inga edulis, Acacia Farnesiana, Leucaena leucocephala, Grevillea robusta y Bursera simaruba, que sirven de sombra para el café. También, hay guayabos, naranjos, platanares y mangos, entre otras. En menor proporción, hay palmas coyoleras y algunos ejemplares de encino. Las variedades de café cultivadas son arábigas de porte alto: Typica en 80% y Mundo Novo 20%. Sus densidades de plantación son de 1 111 y 2 415 plantas por ha, respectivamente. La primera variedad está sembrada a una distancia de 3 x 3 m con un arreglo en tres bolillo donde se ubican 2 grevilleas y 3 jinicuiles; mientras que la segunda a una distancia de 1.8 x 2.3, a doble postura en arreglo tres bolillo donde se encuentran 3 huizaches, 3 chalahuites y 3 jinicuiles. La edad de plantación es de aproximadamente 40 años para ambas variedades.

Muestreo de frutos

Se obtuvieron 4 y 7 muestras de café verde Mundo Novo y Typica, respectivamente. Se les determinó peso, volumen y el número de cerezas por muestra. Los frutos maduros de las muestras se procesaron por el método de beneficio húmedo. Se despulparon por separado, fermentaron, lavaron, secaron y finalmente se trillaron para el análisis físico y sensorial.

Análisis físico y sensorial de las muestras

El análisis físico y la evaluación sensorial de las muestras de café se realizó siguiendo los protocolos de la SCAA (^{SCAA, 2015}), en el laboratorio de catación del Colegio de Postgraduados-Campus Córdoba, ubicado en Córdoba, Veracruz. El análisis físico consistió en: a) determinar el contenido de humedad en submuestras de 2.5 g de polvo por medio del analizador halógeno de humedad Mettler Toledo modelo HG63; b) clasificar el café por su tamaño de grano con tamices del número 15 al 19 y base; c) pesar la cantidad de café retenido por cada tamiz para cada muestra de café cereza; y d) calcular el porcentaje retenido de granos por tamiz.

La clasificación por forma consistió en separar los granos triángulo, caracol, planchuela y elefantes; mientras que la clasificación de defectos consistió en: a) separar granos inmaduros, mordidos, quebrados, negros, agrios, etc. en cada una de las muestras; y b) obtener el porcentaje con relación al peso total para cada uno de estos por muestra.

La evaluación sensorial consistió en analizar las muestras de café por cuatro catadores profesionales, con base en el protocolo de la ^{SCAA (2015)}: a) tostar 100 g de cada una de las muestras de café cereza entre 12 y 15 min en un tostador marca Promor; b) determinar su grado de tostación cuando el café obtenga un tueste claro; c) pesar 12 g de grano tostado por taza y moler a grado 3 en un molino marca Mahlkoning; d) determinar la fragancia del café molido a cada una de las muestras, agregándoles agua pura a punto de ebullición (93 °C) y esperar 4 min para que los atributos de fragancia, aroma, acidez y cuerpo se integren completamente; e) determinar el aroma; f) limpiar la taza, retirando con una cuchara la espuma formada en la superficie de la bebida; g) determinar la acidez, cuerpo, uniformidad, balance y dulzura de la bebida; y h) evaluar los atributos sensoriales con una escala del 0 a 10, donde 0 es el más bajo y 10 el más alto. Las cataciones se realizaron por mesa, cada mesa con 3 muestras con cinco repeticiones, donde cada catador dio la calificación de cada una de las características evaluadas. Al final se realizó un promedio de las calificaciones de los catadores.

Análisis de datos

Para el análisis de datos de la evaluación física de las variedades en estudio, se realizó una comparación de medias con la prueba t-Student (^{Ortiz y Moreno, 2011}). El método consistió en: a) comprobar los supuestos de homogeneidad de varianzas y normalidad de los errores por medio de la prueba de Bartlett y Shapiro-Wilk, respectivamente; b) aplicar la prueba de Welch en los casos donde no se cumpla el supuesto de homogeneidad de varianzas; y c) realizar la prueba t-Student para comparar las medias de las variables; es decir, evaluar sus diferencias y probar las siguientes hipótesis.

Donde: μ1 y μ2 es el porcentaje medio retenido de grano para el tamiz i de la variedad Mundo Novo y Typica, respectivamente. Ho y H1 se conocen como hipótesis nula y alterna, respectivamente. Esta última hipótesis es una hipótesis bilateral, porque puede ser verdadera sí μ1<μ2 o sí μ1>μ2 . Las pruebas de hipótesis se realizaron con un nivel de significancia α= 0.05 . Adicionalmente, se aplicó la prueba ‘d’ de Cohen, también llamada tamaño del efecto (TE), con el propósito de medir relativamente la superioridad de un tratamiento sobre otro en la población de la que se obtiene la muestra (^{Cerda y Villarroel, 2008}; ^{Ledesma et al., 2008}).

En el análisis de datos de la evaluación sensorial, se aplicó el método de análisis de componentes principales (ACP) que es una herramienta que extrae componentes o factores que explican mejor la dimensión analizada (^{Johnson, 2000}). Debido a que no existió variabilidad entre las variedades, el ACP se aplicó para identificar los componentes que explican mejor la calidad de la bebida, evaluada por medio del análisis de calidad sensorial. Dicho análisis consideró las variables cuantitativas: aroma, sabor, sabor residual, acidez, cuerpo, apreciación global, humedad del grano.

Análisis físico del café verde

En el Cuadro 1, se muestran los resultados de los estadígrafos obtenidos del análisis físico para ambas variedades. El porcentaje promedio de grano retenido en el tamiz 19(7.5 mm) fue y-1= 0.057 % para Mundo Novo, mientras que para Typica fue y-2= 12.4 %. Dichos porcentajes indican que se rechaza Ho; es decir, que la diferencia entre ellos es estadísticamente significativa, para α ≤ 0.05 , con la prueba t-Student, y que además dicha diferencia es grande, según la prueba de Cohen. Respecto al tamiz 18(7.1 mm), los resultados también indican que existen diferencias estadísticamente significativas. De ahí que, la variedad Typica retuvo mayor cantidad de grano que Mundo Novo en los tamices 18(28.86% vs 0.12%) y 19 (12.4 vs 0.057%). En contraste, en los tamices 13(5 mm), 14(5.6 mm), 15(6 mm), 16(6.3 mm) y 17(6.7 mm), los resultados obtenidos indican que no existen diferencias estadísticamente significativas en el porcentaje promedio retenido de grano entre las dos variedades.

En cuanto al porcentaje de grano retenido por los tamices, Mundo Novo y Typica retuvieron alrededor de 50% y 27% de granos clasificados como medianos, respectivamente, en el tamiz 16. Al respecto, ^{López-García et al. (2016)} mencionan que los americanos prefieren semillas entre el tamiz 15 y 16, mientras que los europeos entre el tamiz 17 y 18.

Sin embargo, ^{Lara (2005)} sugiere no dejar de considerar la altitud, la sombra y la fertilización, ya que influyen en la calidad física del grano (tamaño, peso y granos imperfectos), y organoléptica (aroma, cuerpo, acidez, sabor y preferencia). En este sentido, ^{Vaast et al. (2005)} mencionan que al aumentar la altitud el tamaño de grano incrementa y el porcentaje de defectos disminuye. Además, ^{Marín et al. (2003)} enfatizan que el tamaño de grano tiene importancia para la calidad física del café, pero no es un criterio de calidad suficiente. Por tanto, es necesario evaluar el aspecto y el color de las almendras. Respecto a los tamices 13 y 14, no hubo granos retenidos en ambas variedades.

En cuanto al contenido de humedad del grano en las dos variedades, los resultados no mostraron diferencias estadísticamente significativas con α = 0.05 . Los porcentajes promedio de humedad fueron de 9, que con base en el rango (de 10 a 12%) de humedad de comercialización del café establecido por la SCAA es bajo, aunque para el rango (de 9 a 13%) establecido por la Green Coffee Association of New York (GCA), es adecuado.

Al respecto, ^{Reh et al. (2006)} sustentan que un porcentaje de contenido de humedad entre el 8 y 12.5% se considera adecuado, porque evita problemas de crecimiento microbiano y formación de micotoxinas, las cuales alteran la calidad sensorial en taza debido a la generación de sabores desagradables. Asimismo, ^{Puerta (2006)} enfatiza que un grano de café que no ha sido secado de forma adecuada desarrolla mal olor y sabor, se aplasta en la trilladora y pierde mucho peso durante el proceso de tostación, en consecuencia, su calidad es menor.

En el Cuadro 2 se muestran los resultados obtenidos del análisis estadístico respecto a la forma de los granos. Los porcentajes promedios de grano planchuela y caracol retenido en los tamices 19 y 18 entre las variedades Mundo Novo y Typica son estadísticamente diferentes con un nivel de significancia menor o igual que 0.05, asociado a la prueba t-Student, y dicha diferencia es grande, de acuerdo a la prueba de Cohen. Estos resultados coinciden con los encontrados por ^{López-García et al. (2016)}, tanto en la variedad Typica como en la Mundo Novo, aunque, ellos en su investigación no obtuvieron diferencias significativas a 95% de confiabilidad. Además, acuerdo con ^{Wintgens (2004a)}, el café tipo planchuela se considera normal para los requerimientos del mercado.

En relación con el grano de forma triangular, los resultados indican que no existen diferencias estadísticamente significativas entre las medias de las dos variedades, para un nivel de significancia de 0.05, y dicha diferencia es despreciable según la prueba de Cohen. Estos resultados también coinciden con lo encontrado por ^{López-García et al. (2016)} en variedades de café arábiga. Sin embargo, no hay evidencia o muy poca de que este tipo de grano tenga un efecto negativo en la calidad de la bebida (^{Wintgens, 2004b}). Bajo el mismo nivel de significancia α = 0.05 , los porcentajes promedio obtenidos de granos monstruos y conchas no muestran diferencias estadísticamente significativas en ambas variedades. La prueba de Cohen clasificó dicha diferencia como despreciable.

En cuanto a los defectos totales, solamente se presentaron defectos secundarios como negro parcial, agrio parcial, flotes y brocado leves. Sus porcentajes promedio en las variedades no son estadísticamente diferentes; es decir, es despreciable según la prueba de Cohen. Lo anterior, coincide con los resultados obtenidos por ^{Marín et al. (2003)}, quienes encontraron un bajo porcentaje de almendras con defectos en muestras colectadas en estado maduro.

Los resultados también muestran que la variedad Typica obtuvo 1.5 defectos de negro parcial y seis defectos completos, mientras que Mundo Novo obtuvo un defecto de negro parcial y10 defectos de agrio parcial. De acuerdo con la clasificación del café verde de la SCAA que menciona que tres granos parciales negro o agrio equivalen a una imperfección completa, Mundo Novo tiene tres imperfecciones completas y Typica ninguna. Los demás defectos secundarios no fueron representativos, encontrándose de 1 a 2 defectos de brocado leve y flotes, respectivamente.

Calidad sensorial del café

En el Cuadro 3, se muestran los resultados obtenidos de la calidad sensorial. En general, todos los indicadores organolépticos obtuvieron calificaciones promedio arriba de 7, excepto los indicadores de uniformidad, dulzor y taza limpia que alcanzaron promedio de 10. Al respecto, ^{Puerta (2000)} menciona que la apreciación global es un indicador que permite aceptar o rechazar una muestra de café por su calidad, y está relacionada con todas las propiedades percibidas con el sentido del olfato (aromas) y gusto (cuerpo, amargo y acidez).

El promedio general del puntaje total obtenido de la catación fue de 80.7, lo que indica que el café es de muy buena calidad y catalogado como café de especialidad (80-84.99), según los protocolos de catación de la SCAA.

Descriptores aromáticos

En el Cuadro 4, se muestran las notas aromáticas identificadas por el panel de catación en las muestras de café evaluadas, según la SCAA. Typica y Mundo Novo tienen los mismos subgrupos aromáticos, lo cual coincide con lo reportado por Hernández (2017), quien menciona que la región cafetalera de Coatepec se cataloga por notas de chocolate, acompañadas por notas de frutales y de caramelo. Estos grupos aromáticos también coinciden con lo encontrado por ^{Escamilla (2007)}, con la diferencia que las notas de nueces, flores, frutales, fenólicas y pirolíticas aparecen con menor frecuencia, y destacan mejor en cafetos de más de 35 años, edad promedio de las plantaciones de la finca. En cuanto a las notas aromáticas encontradas y su relación con los compuestos químicos, según ^{Puerta (2011)}, las notas frutales y dulces son aldehídos, cetonas, ésteres, alcoholes y ácidos, las florales son alcoholes y los olores a ahumado son fenoles.

Análisis de componentes principales

El ACP permitió agrupar el mayor porcentaje de la variabilidad (71.33%) en dos componentes (Cuadro 5) de acuerdo con el Criterio de Kaiser, el cual supone que las variables observables tienen varianza 1.

El primer componte explicó 47.2% de la variabilidad total y está conformado por las variables sabor (-0.442), sabor residual (-0.417), acidez (-0.412) y apreciación global (-0.485), las cuales se relacionan con el ‘olfato y gusto’. El segundo componente representó 26.4% de la variación total y se conformó por las variables cuerpo (0.628) y balance (0.639), las cuales se relacionan con la ‘consistencia de la taza’.

En el Cuadro 6 y en el l inciso a) de la Figura 1, los resultados indican que las variables están correlacionadas negativamente, en el componente uno. El sabor se correlaciona negativamente, seguida de apreciación global, acidez y sabor residual. Mientras que en el componente dos, cuerpo y balance se correlacionan positivamente. En el inciso b), se puede observar que las variedades de las plantas de café evaluadas no son determinantes en su calidad, porque en el plano de componentes se ubican indistintamente. Al respecto, ^{Avelino et al. (2005)}) señala que el factor genético no influye en la calidad en taza; sino que la calidad está más relacionada con el terroir; es decir, con el macro clima, que determina las características sensoriales, incluidas las tipicidades y el contenido químico de los granos.

Figura 1 Componentes principales de los atributos sensoriales del café.