BP de beneficio para cafés de calidad Part 1.pptx
1. TALLER DE CAFES ESPECIALES
Quito, ECUADOR
Marzo de 2016
Manuel Díaz
ONA Consultores
MEXICO
BUENAS PRÁCTICAS DE
BENEFICIO Y ANALISIS
DE LA CALIDAD DEL CAFÉ
2. Contenido
• Qué es calidad
Evolución histórica
Definición conceptual
• Factores que afectan la calidad del café
Extrínsecos
Intrínsecos
• Problemas estructurales de la calidad
Manejo del cultivo
Cosecha
Beneficio primario
Trilla y almacenamiento
Tostado
Preparación del producto final (extracción)
• Encadenamientos productivos del café y gestión de la calidad
Pequeños productores
Medianos y grandes productores
Empresas agroindustriales
3. Contenido
• Gestión de cosechas y calidad
Maduración del fruto y calidad
Floraciones y cortes
Corte selectivo y costo de la mano de obra
Corte mecánico y selección de frutos
• Beneficio primario (vía húmeda)
Recepción y preselección
Despulpe
Remoción del mucílago y lavado
Secado
• Factores clave de la calidad en el beneficio primario
Selección de frutos maduros y gestión de cortes
Limpieza y control de la fermentación
Control de daño mecánico
Viabilidad del embrión
4. La calidad del café en una perspectiva histórica
• La infusión de café fue inventada por los árabes (quizá entre el siglo V a X)
• El café es un estimulante, una infusión aromática, un complemento
alimenticio y una costumbre social. Estos atributos se expresan de manera
específica en cada época histórica.
• El proceso seco o natural predominó hasta el siglo XVIII; el origen y puerto
de salida (Moka hasta el siglo XVII y Java en el XVIII) constituyó la
diferenciación más importante
• El proceso húmedo surgió a fines del siglo XVII capturando energía
hidráulica pero se expande hasta principios del siglo XIX con los avances
de la revolución industrial (máquinas de vapor en barcos y trenes)
• Los estándares del proceso lavado se imponen como norma del comercio
internacional a fines del siglo XIX y se generalizan en los países
productores hasta mediados del XX
• En el último cuarto del siglo XX ocurren cambios sustanciales en la manera
en que se percibe y controla la calidad del café
5. Definición conceptual de calidad
Conformidad con un conjunto de estándares
Puede no ser el mejor producto pero cumple requisitos predeterminados (los atributos del
café son consistentes)
Aptitud de uso
El producto cumple el propósito para el cual fue creado (“sabe a café”)
El producto es apto para el consumo humano (inocuidad)
Satisfacción de preferencias
El mejor café es el que me gusta, el que satisface mis expectativas o el que puedo comprar
En el caso del café todos estos atributos corresponden a determinados atributos
extrínsecos e intrínsecos:
Atributos intrínsecos (hay una fuerte correlación entre atributos físicos y sensoriales)
Limpieza del grano verde (evaluación física)
Atributos sensoriales (aroma, sabor, cuerpo, etc., que corresponden a la evaluación sensorial)
Atributos extrínsecos (social, ambiental e inocuidad)
Branding
Certificaciones
6. •Natural processing was used long before coffee
arrived to Europe in the XV Century
•Natural processing was still predominant in most
frontier lands until mid XX Century
•Arabica naturals are still important in some
countries like:
Yemen (100%), Brazil (90%), Haiti (95%), Ethiopia (75%),
Ecuador (75%) and Uganda (50%)
And in some dry areas like South-Western Mexico or
isolated regions like Tarime, Tanzania.
Brief historical background
7. What is quality in coffee?
• Different but interrelated consumption functions explain quality in
coffee:
Stimulant
Sensory pleasure
Food habit
Social beverage
Certified extrinsic value
Certification
extrinsic value
Social beverage
Food habit
Sensory
pleasure
Stimulant
8. Food
Stimulant
Evolution of coffee quality
Food
Stimulant
• Limited peasant production and
inconsistent supply
• Arab state monopoly and heavy
taxation (cooking of beans to avoid
germination)
• Status-luxury good
• No grading (only Moka origin)
• Expanded production based on coerced labor
and basic agronomy of coffee (Dutch)
• Colonial control and heavy taxation
• Status-luxury good
• No grading (only control by port of origin:
famous Moka-Java blend developed)
• Impact of leaf rust on Asia and Africa
Status beverage Status beverage
XV to XVII Centuries
XVIII Century
9. Food
Food habit
Stimulant
Certification
value
Social
beverage
Food value
Sensory
pleasure
Stimulant
XIX Century
• Expanded production based on frontier
colonization and wage labor in LA
• Wash processing (1830s), railways, mechanical
dryers (1890s), and packing improve quality
(particularly in LA)
• Commoditization of coffee and mass
consumption
• Emergence of Stock Exchange (NY: 1882)
• Grading by port of origin only
XX Century
• Full commoditization, oligopsony and globalization
of coffee consumption habit
• Expanded production based on mechanization,
HYV and state intervention and ICA (1962-89)
• In early XX Century cupping was introduced
• Unified grading based on wash processing and
mechanical selection (NCA-1950 standards)
• Market differentiation based on grading and
certification (social, sustainable and quality)
10. XXI Century
• Market differentiation and new
coffee market oriented institutions
• Expanded production based on
regional R&D and genetic
improvement
• Unified grading system based on
sensory science and market segments
• Market differentiation based on:
traceability, safety, regional
preferences and intrinsic attributes
Certification
value
Social beverage
Food value
Sensory
pleasure
Stimulant
11. Coffee export
markets trends
I. Commodity markets (ICE, LIFFE)
Share: ≈69%
- Robusta: ≈ 35% (paid at around ≥ 50% of C prices)
- Arabica naturals: ≈ 28% (paid at – C prices)(i.e. Brazilian
unwashed)
- Arabica washed: ≈ 6% (paid at ≤ C prices)
II. Sustainable markets (organic, Fair Trade, sustainable)
Share: ≈20%
- Arabica washed: ≈ 18% (paid at C + 10/30 points)
- Arabica unwashed: 2% (paid at – C + 10/30 points)
- Robusta: <1% (paid at LIFFE+ prices)
Arabica
Washed
coffee
29%
Arabica
Naturals
31%
Robusta
40%
Coffee exports by type,
Based on ICO, Calendar Year 2013
III. Premium markets (specialty, gourmet)
• Share: ≈11% (37% of total in the US)
• Robusta: <1% (paid at LIFFE+ prices) (i.e. Ugandan
washed, Indian washed)
• Arabica naturals: <1% (paid at ≥C prices) (i.e. some
Yemeni, G2-3 Harrar, CoE Late Harvest Brazil, etc.)
• Washed Arábica: >9% (paid at C+ prices) (i.e. 80% of
Guatemalan exports)
12. What is specialty coffee?
• International standards
SCAA
• National standards and frameworks
Colombia
Brazil
Guatemala
Costa Rica
India
Ethiopia Clean
cup
Origin
Certification of origin
and geographical
indication marks
Grading systems
(up to 8 defects; no
primary defects)
Clean
cup
Origin
13. Determining factors of specialty coffee
Clean cup
Origin
Climate and soils
Microbiota
Genetic materials
Cropping traditions
Bean development
Full ripeness
No mechanical damage
No contaminations
Origin
Genetic adaptation
Cropping system
14. • La calidad en el café ha sido definida con base en:
Convenciones establecidas por grandes compradores y tostadores en el
mercado internacional
El conocimiento científico sobre los factores que afectan la calidad es aún
limitado (daño mecánico, viabilidad del embrión, origen y umbral de
percepción de los defectos, densidad del grano, etc.)
Los estándares de calidad están basados en el proceso húmedo o lavado
• La innovación en estándares es lenta:
La larga tradición de naturales ha sido marginada; los naturales no han sido
objeto de investigación, innovación y certificación sino hasta hace poco; no
hay estándares de calidad específicos
Cuando el proceso lavado se convierte en estandar internacional (principios
del siglo XIX), Brasil –un gran productor de café commodity- es tomado
como referencia de los cafés no lavados (afectando a países como Etiopía y
Yemen que siempre produjeron naturales de alta calidad).
Brecha de estándares y tecnologías de beneficio
para cafés de alta calidad
15. Paradigmas de la calidad: Siglos XIX-XX vs XXI
Siglos XIX y XX Siglo XXI
Calidad Un mínimo de limpieza y atributos
físicos (máximo de defectos; tamaño
de grano); consistencia y un perfil
sensorial homogéneo de “café”
basado en la acidez
Limpieza integralmente considerada;
densidad; diferenciación y distinción
del perfil de sabor
Valor
agregado
Una sola cadena de valor: trilla
grado de calidad exportación
tostado (pequeño mercado interno)
Exportación y transformación
industrial son fundamentales
En toda la cadena, incluyendo países
productores
Tres cadenas de valor: 1. convencional
(69%); 2. sustentables (20%); 3.
especiales (11%)
Trazabilidad, certificaciones y
diferenciación son fundamentales
Principalmente en países
compradores
Clasificación
de la calidad
Basados en tamaño de grano y
número de defectos
3 sistemas. 2 basados en
certificaciones en la densidad, número
de defectos, y perfil de taza
Instituciones Institutos, Coffee Boards,
asociaciones con funciones públicas.
Captura de rentas
Estructuras tipo cluster, redes de
colaboración, economía del
conocimiento, nuevos estándares
16. Siglos XIX y XX Siglo XXI
Investigación Orientada a la productividad y
resistencia a plagas y
enfermedades.
Carácter nacional, especializada en
agronomía y genética.
Esquemas institucionales verticales
Orientada a entender los factores
que permiten la adaptación, la
salud fisiológica, los procesos de
nutrición y la calidad sensorial.
Carácter regional, multidisciplinaria
y colaborativa
Extensión Agricultura de la revolución verde,
productiva y alta dependencia de
insumos externos
Esquemas verticales
El productor es un actor pasivo
El extensionista solo
desempaqueta
Agricultura de precisión,
sustentable y de alto valor
agregado
Esquemas interactivos para
propiciar sistemas de conocimiento
El productor y el extensionista son
actores
Mercados Homogéneos Diferenciados
Competitividad Basado en economías de escala y
control monopsónico
Basado en instituciones de calidad
17. Coffee
Stakeholders
Representation
Research and
Development
National R&D
Agenda
National R&D
Network
Genetic
Resources
Management
Extension
Service
Certified
PSP
Good
Practices
System (GAP
& GPP)
Network of
demo plots
Input markets
(tools, seedlings
and fertilizers)
Certified SME
nurseries
Licensed inputs
and fertilizers
SME
Certified seed-
producing
farmers
Quality Control
& Grading
System
Quality
Control Unit
(labs)
Standards
and Grading
System
Marketing
System
Auction system
Marketing &
branding
Market
intelligence
• Coffee laws and regulations
(norms, standards and
grading system)
• Coffee Fund
Farmers associations
Business associations (buyers,
processors, roasters, exporters)
Government representatives (MoA)
Key coffee institutions worldwide
18. Factores que afectan la calidad en el café
CALIDAD
Factores
extrínsecos
Clima
Suelos
Factores
intrínsecos
Genética
Sistema de cultivo
Métodos de cosecha
y beneficio
19. Factores de la calidad del café
• Extrínsecos
Clima
- Temperaturas medias anuales de 19 a 23°C (determinados por la altura y la latitud)
• El café arábigo es una planta de ciclo corto
• Evolucionó en condiciones de sombra en bosques altos subtropicales húmedos
- Luminosidad, orientación y sombra
- Humedad. Precipitación pluvial de 1500 a 2000 mm al año, bien distribuidos y con
un periodo de secas bien definido
Suelos
- Fértiles, bien drenados
- pH de 5 a 6 con buen intercambio catiónico
22. Efecto de la rotación de
la tierra y las corrientes
de aire
23. Factores que afectan la calidad
• Intrínsecos
Genotipo
Aptitud agroecológica de cada variedad
Composición química (genotipo, origen, madurez)
Método de beneficio
- Húmedo (con y sin fermentación)
- Seco (con y sin despulpe)
Tipo de tostado
Método de extracción
24. Problemas estructurales de la calidad
Manejo de 5 ciclos paralelos que determinan el cultivo del café
1. La sucesión del día y la noche (luminosidad, fotosíntesis eficiente, descanso y
respiración de la planta durante la noche; diferencia de temperatura entre el día y la
noche);
2. Ciclo menstrual de la luna (fuerza gravitacional que afecta las funciones fisiológicas
de la planta e influencia la temporalidad de las labores culturales);
3. El ciclo fenológico bianual de la especie coffea Arabica (comportamiento distal);
4. El ciclo de vida de la planta (según variedad, sistema de poda, sombra, densidad)
5. El ciclo de precios (ajustes de la oferta y la demanda de un cultivo perene)
Manejo de un sistema de cultivo
Balance entre productividad y calidad (densidad, sombra, variedad, sistema de cultivo)
Mejoramiento genético (identificación de plantas elite; selección de semilla y establecimiento
de viveros de alta calidad; F1F5; desarrollo de tolerancia, resistencia y adaptación)
Diseño de finca (trazo en curvas de nivel o keylines, arreglo triangular, densidad óptima,
establecimiento de sombra)
Manejo de tejido productivo (sistema de poda, zoca y renovación)
Nutrición y fertilización (rehabilitación de suelos, restitución de la fertilidad, llenado del grano)
Manejo de suelos, arvenses y sombra
Manejo integrado de plagas y enfermedades
25. Ciclo lunar y ciclo menstrual
Poda y
recepa
(zoca)
Fertilización
Cosecha,
desyerbes;
control p&e
26. Ciclo fenológico bianual
• El café arábigo (coffea arabica L.) requiere dos años para completar el
ciclo de fructificación, a diferencia del café robusta y la mayoría de las
plantas que completan el ciclo reproductivo en un año.
• Las etapas fenológicas del café pueden dividirse en seis fases y dos años de
crecimiento (a partir de septiembre en el caso de Brasil).
1ª fase vegetativa de siete meses a partir de septiembre y hasta marzo, con días largos ;
2ª fase vegetativa, de abril a agosto, con días cortos, cuando se produce la inducción de
yemas vegetativas en los nudos formados en la primera fase de yemas reproductivas . Al
final de la segunda fase (julio y agosto), las plantas entran en reposo relativo a la
formación de uno o dos pares de hojas pequeñas. Luego se presenta la maduración de
los brotes reproductivos después de la acumulación de 350 mm de evapotranspiración
potencial (ETP ), a partir de abril;
3ª fase de floración y crecimiento del fruto , de septiembre a diciembre. La floración
ocurre alrededor de 8 a 15 días después de aumentar el potencial de agua en el botón
floral (choque hídrico) causada por la lluvia o el riego;
4ª fase, la formación del grano, de enero a marzo;
5ª fase , la madurez del fruto , con unos 700 mm de ETP después de la floración principal;
6 ª etapa de senectud y muerte, en las ramas productivas primarias , en julio y agosto .
27. • Propiciar tejido productivo. El cafeto solo
presenta cosecha en los nudos nuevos
de los extremos de las ramas. Hay que
eliminar tejido improductivo (y chupones)
• Reducir las variaciones cíclicas. La
planta sufre un ciclo biológico bianual y
un pronunciado agotamiento a la 4ª
cosecha continua.
El ciclo fenológico determina el manejo de cultivo
29. Densidad y productividad en varios países
País Densidad
típica
Productividad
(oro kg/ha)
Productividad
(cereza k/tree)
Variedades
Brazil 3,500 2,770 4.75 Catuai,
catucai
Colombia 5,000 3,000 3.50 Castillo,
caturra
Costa Rica 3,500 3,000 5.00 Caturra,
catimor
Yemen,
Bura (temporal)
6,900 3,450 3.00 Toffahy,
dovairi
Yemen,
Bura (irrigación)
20,000 20,000 6.00 Toffahy,
dovairi
30. caficultura
Adaptación de
principios s. XXI
Desarrollo tecnológico
del s. XVIII al XX
Adaptado de J. Moguel, 2003
Aspectos funcionales Monocultivo a
pleno sol
Monocultivo
con sombra esp.
Policultivo
comercial
Policultivo con
sombra diversa
Agroforestal
rusticano
Densidad de plantación / ha 3 - 10,000 2 - 5,000 2 - 3,000 1 - 3,000 1 - 2,000
Producción agregada (ton/ha) 2.5 - 5.0 1.0 – 2.5 1.0 – 2.0 1.0 – 2.0 1.0 – 2.0
Producción individual
(kg/planta)
1.0 - 4.0 2.0 - 3.0 1.0 – 3.0 2.0 – 5-0 2.0 – 7.0
Ciclo de vida de la planta /años 12 - 20 20 - 30 20 - 30 20 - 50 30 - +50
Calidad sensorial potencial Media Media alta Media alta Alta Muy alta
Biodiversidad / control
biológico
Muy baja Baja Media Alta Muy alta
Reciclamiento de nutrientes Muy baja Baja Media Alta Muy alta
Uso de insumos externos Muy alta Alta Medio Bajo Muy bajo
Servicios ecológicos Limitados Medios Medios altos Altos Muy altos
31. Densidad y Productividad de Plantaciones de Café, 1982-90, Veracruz
0
10
20
30
40
50
60
833 952 1111 1333 1666 2222 2332 3808 4444 5332 6664
Densidad (plantas/ha)
Rendimiento
(Kg/planta)
0.00
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
6.00
7.00
Rendimiento 1 (Qq/ha)
Rendimiento 2 (kg/tree)
A partir de ciertas altas densidades de plantación (2300 a 3,500 plantas/ha en adelante) existe
una relación inversamente proporcional entre producción por planta y producción por hectárea.
Para lograr un manejo óptimo orientado a la calidad y valor agregado es necesario encontrar un
punto de equilibrio.
Producción
Kg/planta
Rendimiento
Qq/ha
Densidad óptima
Densidad y productividad
1980s
2000s
32. ESCENARIOS DE RENDIMIENTOS SEGÚN DENSIDAD DE PLANTACION
Trazo Densidad
Producción baja
(1.5 kg/planta)
Producción media
(3.0 kg/planta)
Producción alta (5.0
kg/planta)
Producción Optima
(7.0 kg/planta)
(m) (plantas/ ha) (@ps/ha) (@ps/ha) (@ps/ha) (@ps/ha)
4x4 625 15 30 50 70
4x3 833 20 40 67 93
3x3 1111 27 53 89 124
4x2 1250 30 60 100 140
3.5x2 1429 34 69 114 160
2.5x2.5 1600 38 77 128 179
3x2 1666 40 80 133 187
3x1.5 2222 53 107 178 249
2x2 2500 60 120 200 280
2x1.5 (1x3) 3,333 80 160 267 373
1.5x1.5 4,444 107 213 356 498
2x1 5,000 120 240 400 560
1.5x1 6,667 160 320 533 747
1.2x.8 9,600 230 461 768 1075
1x1 10,000 240 480 800 1120
Zona de
transición
Zona
óptima
Zona
ineficiente
Zona de
riesgo
33. ESCENARIOS DE RENDIMIENTOS SEGÚN DENSIDAD DE PLANTACION
Trazo
Densidad
Producción
Baja (1.5
kg/planta)
Producción
Media (2.0
kg/planta)
Producción
Alta (3.0
kg/planta)
Producción
Optima (5.0
kg/planta)
(m) (plantas/ ha) (Qq/ha) (Qq/ha) (Qq/ha) (Qq/ha)
4x4 625 3.83 5.10 7.65 12.76
4x3 833 5.10 6.80 10.20 17.00
3x3 1111 6.80 9.07 13.60 22.67
4x2 1250 7.65 10.20 15.31 25.51
3.5x2 1429 8.75 11.67 17.50 29.16
2.5x2.5 1600 9.80 13.06 19.59 32.65
3x2 1666 10.20 13.60 20.40 34.00
3x1.5 2222 13.60 18.14 27.21 45.35
2x2 2500 15.31 20.41 30.61 51.02
2x1.5 (1x3)
1.5x1.5
3,333
4,444
20.41
27.21
27.21
36.28
40.81
54.42
68.02
90.69
2x1 5,000 30.61 40.82 61.22 102.04
Zona de
transición
Zona óptima
Zona ineficiente
Zona de riesgo
34. Masa foliar según densidad de plantación
Densidad Edad (año) No. hojas / árbol
10,000 1 440
2 1,840
3 3,080
4 3,800
5 3,920
5,000 1 440
2 1,760
3 4,120
4 5,800
5 6,400
2,5000 1 440
2 1,400
3 3,200
4 6,000
5 7,600
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
1 2 3 4 5
No.
de
hojas
por
planta
Edad (año)
Masa foliar del cafeto según
densidad
10,000
5,000
2,500
35. Densidad y productividad en Brasil
Diseño de lotes de
ensayo
Densidad
(plantas/ha)
Productividad (kg
cereza/planta)
Productividad
(sacos 60 kg/ha)
Pindorama, SP. Promedio de 21 cosechas 1938-1959
4.0 x 4.0 m 625 3.859 6.7
3.5 x 2.5 m 1,142 4.224 13.4
3.5 x 1.7 m 1,680 3.750 17.5
Varginha, MG. Promedio de 7 cosechas 1978-1985
5.0 x 2.0 m 1,000 4.860 13.5
3.8 x 2.0 m 1,315 5.366 19.6
3.8 x 1.0 m 2,630 3.244 23.7
1.5 x 1.0 6,666 2.166 40.1
Martins Soares, MG. Promedio de 11 cosechas 1996-2006
4.0 x 0.5 m 5,000 3.074 42.7
2.0 x 0.5 m 10,000 2.016 56.0
1.0 x 0.5 m 20,000 1.404 78.0
Fuente: J.B. Martinelo. Revista Attalea Agronegocios. Cit. en Coffidential Newsletter, P&A, Año 09 - Nr. 98 - 11 de
Septiembre, 2015
36. Ajustes de la superfice cultivada con café
Source: P. Van Asten, IIAT, 2013
38. • 60% world
production
• Tetraploid
• 2n=4x=44
• 1C = 1176 million
base pairs (mbp)
• C. canephora x C.
eugenioides (662
mbp)
Arabica Coffee Robusta Coffee
• 40% world
production
• Diploid
• 2n=2x=22
• 1C = 809 million
base pairs (mbp)
39. Family Rubiacea
Genus Coffea
Species >100 coffea species, 4 with commercial value:
More: Coffea arabicca, Coffea canephora; less: Coffea liberica and Coffea excelsa
ARABICA CANEPHORA
Main
genetic
groups
· Typica cross breeds and mutants
(55%)
· Timor hybrid croces (40%)
· Landraces and wild varieties
(5%)
· C. canephora Robusta or Laurentii,
· C. canephora Kouillou (Brazilian
Conilon)
· C. canephora Ugandea
Other
varieties
· Historical varieties:
o Typica (Yemen, Southeast Asia,
Caribbean, Central America)
o Bourbon (South America and
East Africa)
· Wild varieties
·
Uganda: Robusta (upright forms) and
Nganda (spreading forms), plus wild
varieties
Guinea: Maclaudi (drought resistant) and
Gamé (high productivity)
Togo and Benin: Niaouli; RCA: Nana
Cross breeds:
· Conillon in Brazil (many policlons)
· Romex in Mexico (5 policlons)
Intercross
hybrids
· Timor hybrids (catimor,
sarchymor, etc.)
· Arabusta artificial hybrids
(program in Ivory Coast almost
abandoned)
· Congusta or Conuga cross between C.
canephora and C. congensis (successful
in India and Madagascar)
· Libusta croces
40. Intraspecific
croces
· Cross breeds (Mundo Novo, Blue
Mountain, Catuai, etc.)
· Natural hybrids (landraces)
· ?????
· Natural hybrids (landraces)
Mutants · Caturra, Maragogype, San Ramon,
Purpurascens
· ?????
Wild
varieties
· Thousands of progenies in Western
Ethiopia (lost in Sudan and Kenya)
· 5 genetic groups
Genetic
diversity
· Extremely limited · Very wide
Chromosom
es (2n)
44 22
Pollination Autogamic (Self-pollinator) Allogamic (Self-sterilizer)
Genetic
pool
Highly stable and vulnerable (wild
races, landraces and mutants are
important)
Highly variable and resilient (wild races
and landraces are important)
41. Chemical composition (as % of weight in d. m.)
ARABICA CANEHPORA
Caffeine 0.8-1.4% 1.7-4.0%
Caffeine in wild varieties 0.3-2.0 with high accession
variation
1.2-2.5% with high accession
variation
Chlorogenic acids (CGA) 5.5-8.0% 7.0-10.3%
CGA in wild varieties 4.1% with low variations 5.3 to 11.3% with high
accession variations
Citric acid 11.6-13.8 (Santos-Kenya) 6.7 (Togo)
Phosphoric acid 1.1-1.4 (Santos-Kenya) 1.6 (Togo)
Trigonelline 1.0% 0.7-1.0%
Diterpenes: cafestol 0.5-0.9 0.2
Lipids (Total)
• Oleic acid
15-17%
6.7-8.2
9.6-12.3%
9.7-10.2
Sucrose 6.0-9% 3-7%
Sucrose in wild varieties 9.2% with high accession
variation (7.4-11.1%)
5.5% with high accession
variation
Aminoacids 0.5 0.8
Aminoacids (free) 0.3-0.6
Protein (free and bound) 8.7-12.2% 10-13%
42. Main flow of robusta genetic materials
Ivory Coast main
selection site from 1960
Uganda and DR Congo
primary selection center
between 1930 and 1960
Java (Indonesia)
primary selection
center between 1900-30
Secondary R&D center s: CAR,
India, Madagascar and Mexico
1950s: 5 policlons
(Romex)
43. El material genético del mundo es limitado
Descendientes de los viejos Typica Descendientes de los viejos Bourbon
Variedad Tipo País Variedad Tipo País
Solok Hídrido nat. Indonesia French Mission Híbrido art. East Africa
Bergundal Hídrido nat. Indonesia SL 34 Híbrido art. East Africa
San Ramón Hídrido nat. El Salvador Mokka Mutante? ?
Pluma Hídrido nat. México SL 28 Híbrido art. East Africa
San Bernardo Hídrido nat. Guatemala Laurina Híbrido nat. Brasil
Kent Hídrido artif. India Pacas Híbrido nat. El Salvador
Chickumalgur Hídrido nat. India Red Bourbon
Amarello de Botucatu Híbrido art. Brasil Yellow Bourbon Híbrido art. Brasil
Blue Mount. Hídrido nat. Jamaica Orange Bourbon
Antigua Hídrido nat. Guatemala Tekisic El Salvador
Kona Hídrido artif. Hawaii Villa Sarchi Híbrido art. Costa Rica
Pache Híbrido nat. Tibirizi
Maragogype Mutante Brasil Caturra Mutante Brasil
44. Genetic Similarity Coefficient
0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 1.00
M W B lueM ountain1
B lueM ountain3
K onaTy pic a4
K onaTy pic a3
K onaTy pic a2
M ok k aHy brid4
M ok k a3
Luurina4
Luurina2
Luurina3
K onaTy pic a1
M undoNov a1
M O2-7-2
M undoNov a2
B ourbon1
B ourbon2
M ok k aHy brid3
Tupi1
M ok k a1
B lueM ountain6
M O2-7-1
Y ellowB ourbon1
B lueM ountain4
B lueM ountain5
5175-1
5175-2
M W B lueM ountain1
Ic atu2
Obata1
Obata2
Tupi2
Canephora1
Canephora2
K E S Liberic a1
K E S Liberic a2
K E S liberic aOrig
K E S Liberic a16
K E S Liberic a6658
CTS Liberic a12
CTS Liberic a2S
CTS Liberic a2F
CTS Liberic a4
CTS Liberic a13
CTS Liberic a3
CTS Liberic a8
CTS Liberic a11
CTS Liberic a14
CTS Liberic a7
CTS Liberic a6
CTS Liberic a15
CTS Liberic a5
CTS Liberic a9
CTS Liberic a10
Easily distinguishable
groups were seen
between the three
species:
Arabica
Canephora
Liberica
Var. dewevrei
(Fukunaga)
Source: R. Ming 2010
Genetic Diversity
Among Three
Species
47. • Más de 35,000 genes del café han sido secuenciados
• Marcadores de ADN ligados a genes de resistencia a
enfermedades se están usando en programas de
mejoramiento
• Se están desarrollando variedades resistentes a
nemátodos y a la broca, y con bajo contenido de cafeína
• Identificar marcadores de ADN específicos a los cultivares
• Desarrollar protocolos para la identificación del cultivar
utilizando ADN aislado de grano verde
• Estudio del genoma del café en gran escala para predecir
la resistencia a enfermedades, calidad sensorial, y
productividad
Mejoramiento genético usando la biotecnología
48. Mejoramiento genético a través de la selección
Los productores también pueden contribuir a desarrollar estrategias
regionales de mejoramiento genético
• Identificar los mejores materiales de la región
Rescatar materiales pioneros y adaptados por largos periodos de tiempo
Identificar plantas madre de las variedades mejor adaptadas por estratos
térmicos y nichos agroecológicos
• Enriquecer la heterosis de los materiales regionales y disminuir el
riesgo de degradación genética y el desbordamiento de plagas y
enfermedades
Con la validación y adaptación de híbridos artificiales interespecíficos
Con la evaluación y selección de híbridos naturales (F1F5)
Con la evaluación de nuevas introducciones
49. La clave de la calidad y la sustentabilidad
Microclima
Sistema de
cultivo
Variedad Selección
50. Factores de los métodos de beneficio
Desarrollo del grano y madurez
óptima (densidad, precursores
de sabor)
Fermentación (formación de
compuestos aromáticos, ácidos
orgánicos, exósmosis)
Estrés mecánico e integridad de
la semilla (daño mecánico y viabilidad
de la semilla)
Secado (continuidad de la
fermentación y la actividad microbiana;
Metabolismo de la semilla)
Factores de la calidad en beneficio
Actividad
Cosecha XXX XX
Despulpado XX
Desmucilaginación XXX
Secado solar XX X
Secado mecánico XXX XX
Nivel de daño
X Low
XX Medium
XXX High
51. Imbricación de procesos bioquímicos durante el
beneficiado del café
Fermentación
Actividad metabólica
Secado
25% 12%
+++
+++
53. Cosecha
• Determinación del plan de cosecha
De acuerdo al plan de negocios de la empresa/organización
Según objetivos de calidad (punto óptimo de madurez y distribución de
% de granos verdes, pintones, maduros y sobremaduros)
En función de costos de la mano de obra
De acuerdo a la tecnología disponible (i.e. la cosecha mecánica impone
restricciones)
En función de las floraciones y ritmo de maduración de cada variedad
• Maduración del fruto
Cambios fisiológicos y químicos
- Formación de azúcares y reducción de ácidos clorogénicos
Ganancias de peso y calidad
54. Limitaciones que condicionan el corte selectivo
• Disponibilidad y costos de mano de obra
• Posicionamiento de mercado y estrategia competitiva
• Ausencia de incentivos de precio (común en cooperativas y
empresas compradoras)
• Escala de operaciones (la superficie de cultivo es considerable y la
maduración de la cereza empuja la cosecha)
• Productividad
• Floraciones múltiples y maduración desigual del fruto, lo cual
complica el grado de selección y los costos.
• Presión económica para vender las cosechas (adelantos a cuenta de
cosecha o venta anticipada de la cosecha)
• Inseguridad y robo de cereza
• Plagas que atacan la cereza madura
55. Métodos de recolección
Manual
- Selectiva de varios pases (graneo del inicio de cosecha, 1 a 3 pases principales,
y un pase de pepena)
- Indiscriminada: un pase principal y uno de pepena
- Recolección de frutos caídos o pepena sanitaria (para el control de broca)
Mecánica (en terrenos planos y de inclinación leve)
- Cosechadora manual neumática (vibratoria o rotores con “dedos”; x4)
- Cosechadora mecánica (x100)
56. Eficiencia de la recolección selectiva
• La eficiencia de la recolección depende de múltiples factores:
Sociales:
- Disponibilidad y costo de la mano de obra
- Arreglos en la contratación y pago de la mano de obra
- Incentivos de desempeño
Métodos de recolección:
- Tipo de recolección (selectiva, semiselectiva, indiscriminada)
- Nivel de selectividad (rango de puntos de maduración aceptables)
- Nivel de pérdidas de cerezas caídas al suelo (8-15%)
Técnicos:
- Variedad: porte y formación
- Productividad de la plantación
- Manejo de cultivo: sistema de poda, densidad, uso de sombra, amplitud de calles
- Terreno: orografía, pendientes
57. Planeación de la cosecha
• Estimación de cosecha
Cálculo del volumen de cereza
Cálculo del proceso de cosecha (duración y distribución)
- Rebusca o graneo
- Plena o centro de cosecha (1 a 3 cortes)
- Raspa o pepena
• Plan de cosecha
Estimación de los requerimientos de:
- Mano de obra
- Máquinas, equipos e implementos
- Transporte
Mantenimiento de la Infraestructura de beneficio (recepción, despulpado,
fermentación, lavado y secado
Ajustar el plan de cosecha tanto a la infraestructura disponible como al
volumen de la cosecha y el ritmo de maduración de la cereza
58. Gestión de cortes diarios
• La recolección de un día es la unidad de gestión de la calidad
• Manejo de la cereza cosechada
Homogeneidad del punto de madurez de la fruta
Homogeneidad del potencial de calidad
Homogeneidad de tamaño
Limpieza en recolección, empaque y transporte
Control del contacto con el suelo
Control de temperatura y fermentaciones descontroladas
• Preselección
Separación de impurezas y flotes
Clasificación de tamaños
59. Recolección selectiva
• La calidad del café sólo se
expresa en frutos maduros
• Las cerezas maduras solo
pueden obtenerse mediante
el corte selectivo o la
selección mecánica u óptica
de la cereza
• Los costos de mano de obra
de la recolección
representan entre un tercio
y la mitad de los costos
totales de producción Catuaí Amarillo
Catuaí Rojo
Typica
Mundo Novo
Catimor
65. Finca Los Alpes, Santa Bárbara, Antioquia, COL.
Variedad Castillo Genérico, Junio de 2015.
66. Ciclo de maduración del fruto
La maduración del fruto sucede aproximadamente a las 32 semanas después de la
floración:
Cuando la formación de la semilla está casi completa; y
El pergamino que la protege se ha lignificado;
• Etapas de desarrollo de la cereza:
“Fósforo”: de la floración a la 8ª semana, lento desarrollo, consistencia acuosa, cereza
muy pequeña sin endosperma (semilla) en forma de fósforo verde;
Desarrollo: 9ª a 17ª semanas; rápido crecimiento de tamaño (paredes celulares y tejido de
la semilla) y ganancia de peso; todavía 85% de agua
Lignificación del pergamino: 18ª a 20ª semanas; pérdida de agua y madurez del embrión;
endurecimiento del pergamino que protege la semilla; ;
Maduración: 21ª a 32ª semanas en las que la cereza cambia física y químicamente,
adquiriendo plena madurez fisiológica
• El proceso de maduración de la cereza conlleva cambios físicos y químicos en
la semilla de café que se ven afectados por el clima y las condiciones de
nutrición y manejo del cultivo:
Llenado del grano y ganancia de peso específico de entre 12 a 20% en peso fresco
(aumento de las reservas de proteínas, grasas y azúcares)
Cambios en la composición de la semilla y la pulpa:
- Aumento de la concentración de azúcares y precursores aromáticos
- Disminución de ácidos clorogénicos
67. Ciclo de maduración de la cereza
1. Formación
2. Desarrollo
3.
Lignificación
4. Maduración
fisiológica
5.
Maduración
sensorial
optima
68. 1. Formación 2. Desarrollo 3. Lignificación
Fosforo acuoso; no
hay endosperma
Rápido crecimiento de paredes y tejidos
celulares; todavía hay 85% de agua
Endurecimiento
del pergamino
Ciclo de desarrollo
inicial de la cereza
69. 4. Maduración 5. Maduración óptima
Madurez fisiológica del embrión; cambios
físico-químicos; ganancia de peso y pérdida de
agua; reducción de ácidos clorogénicos
Ganancia adicional de
peso y azúcares
Ciclo de maduración de la cereza
71. Según la variedad el ciclo de maduración de la cereza presenta
características diferentes:
El patrón de color cambia
Dependiendo del ritmo de concentración de azúcares, la maduración
puede ser:
- Temprana (catimores)
- Regular (typica, caturra rojo, bourbon rojo)
- Tardía (variedades amarillas: caturra, bourbon, catuaí)
El nivel de concentración de azúcares puede ser:
- Alto (≥25% Brix): variedades Yemenís, progenies viejas de typica en Indonesia y
Latinoamérica, híbridos naturales (landraces) y variedades silvestres de Etiopía
- Medio (20-24% Brix): caturra, catuai, pache, maragogype, Gesha
- Bajo (<20% Brix): catimores
Ciclo de maduración del fruto (2)
72. Potencial de azúcares según variedad
Variedades Concentración de azúcares en la
pulpa. Valores típicos (% Brix)
Transferencia de sólidos
solubles (% en m.s.)
Landraces etiopes y
yemenís, typica, bourbon
25-29 Hasta 0.25
Caturra, catuai, pache,
maragogype
20-24 Hasta 0.10
Catimores 16-19 Hasta 0.05
La capacidad de formación de azúcares en la pulpa depende de la
variedad, las condiciones climáticas y el manejo del cultivo.
La presencia de azúcares influencia indirectamente el potencial de
calidad en taza de dos formas: como sustrato de la fermentación y
como fuente de precursores de sólidos solubles que puede
absorber la semilla (durante el proceso de fermentación y
formación de metabolitos).
83. Por qué y cómo beneficiamos el café?
Paradigmas del siglo XIX y XX Paradigmas del siglo XXI
Calidad Se logra en la trilladora a través de
repasos y preparaciones
Proviene de un microambiente único
(clima, suelos, genética y un saber local
sobre cultivo y beneficio)
Grado de
calidad
Tiene que ver con número de
defectos, tamaño de grano y acidez
Considera todos los atributos,
principalmente densidad y calidad en
taza
Beneficio Solo el beneficio húmedo permite
producir cafés de calidad
La calidad puede moldearse con
cualquier proceso de beneficio
Fermenta-
ción
Su objetivo es funcional; la
fluidización del mucílago permite
secar más rápido
Su objetivo es sustantivo; aporta
precursores aromáticos, ácidos
orgánicos y un posgusto más suave
Secado Lo más rápido posible a través de
diversos métodos (al sol en patios,
flujos directos de aire caliente)
Preservar la integridad de la semilla y la
viabilidad del embrión para mantener la
calidad (aroma, dulzura)
Integridad
de la
semilla
Solo el daño de mordidos y partidos
fue considerado un defecto
secundario
La integridad de la semilla y viabilidad
del embrión son fundamentales para
preservar los atributos sensoriales
84. Procesos de gestión de la calidad
1
•Genética (especie, variedad, progenie)
•Sistema de cultivo (BPA)
2
•Método de recolección
•Métodos de beneficio (BPB)
3
•Proceso de tostado
•Extracción (molido, infusión, extracción)
4
•Evaluación sensorial y control de la calidad
(ECC)
85. Métodos de beneficio
Método de
beneficio
Despulpado Fermentación Lavado Secado Notas
Semi-lavado o
ecológico S/F
1 0 1 1 Bajo consumo de
agua
Semi-lavado o
ecológico mini-F
1 1, corta 1 1 Desmucilaginación
parcial
Semi-lavado o
ecológico F-cereza
1, después
de F-cereza
1-2, en cereza
y/o despulpado
1 1 Puede tener 2
fermentaciones
Lavado FS 1 1, en seco 1 1
Lavado FH 1 1, en agua 1 1 Fermentación
Lavado F semi-H 1 1, en seco y en
agua
1 1 8-12 h FS y el resto
FH
Lavado F-cereza 1, después
de F-cereza
2, en cereza y
FH (o FS)
1 1 12-24 h F-cereza y
FH (FS) corta
86. Método de
beneficio
Despulpado Fermentación Lavado Secado Notas
Despulpado
natural tradicional
1 1, durante 1ª
fase del secado
0 1 Pergamino amarillo
claro
Despulpado
natural rojo
1, sobre
maduro
2, en cereza y 1ª
fase secado
0 1 Pergamino amarillo
oscuro o rojizo
Despulpado
natural negro
1, seco en
mata
2, en cereza y 1ª
fase secado
1, ligera 1 Pergamino café
oscuro
Natural tradicional No 1, limitada No 1, 3-7
días
Secado en patio o
guardiolas
Natural con F-
cereza
No 1, 1-3 días No 1, 15-30
días
Técnica de
“enmielado”
Natural, secado
discontinuo
No 1, durante 1ª
fase del secado
No 1, 12-21
días
Método Etiope
Natural, secado
lento (a la
sombra)
No 2, durante 1ª
fase del secado
No 1, 15-30
días
Método Yemení
Natural con
embrión muerto
No 1, a alta temp.;
y 2. K: lenta; M:
No 1, 15-30 Método Kintamani
o Mallabhar
Métodos de beneficio (2)
87. Lavados
• Lavado con fermentación seca o natural
Eliminar materia extraña, bolas y pulpas
Homogeneizar la masa
Propiciar una fermentación anaerobia (el exceso de oxígeno propicia la
producción de ácido acético y sabores avinagrados y ásperos)
Controlar la temperatura (debajo de 20 °C)
• Lavado con fermentación húmeda completa
Eliminar materia extraña, bolas y pulpas
Llenar el tanque de fermentación con agua fría y limpia, hasta cubrir el nivel de
grano, desde el inicio de la fermentación
Proteger el tanque de cambios bruscos de temperatura (frío en la noche)
• Lavado con fermentación semihúmeda
Iniciar la fermentación en seco y a las 8 a 12 horas cambiar a húmeda
• Lavado con fermentación en cereza
Iniciar la fermentación en cereza, y después despulpar
Realizar una segunda fermentación corta (6 a 12 hr), lavar y secar
90. Lavado con mezcla de cortes (cochadas)
Grano muy fermentado Grano bien fermentado Grano poco fermentado
1er día de recolección 2º día de recolección 3er día de recolección
Muy afrutado y dulce,
fragancia compleja, acidez
moderada
Acidez pronunciada, buena
dulzura y fragancia
Buen cuerpo; ligeramente
ácido y dulce
91. Despulpados naturales
• DP amarillos
Cortar cereza en punto óptimo de madurez y despulpar
Escurrir
Formar capa de 1 pulgada
Secar paulatinamente para propiciar una fermentación que fluidizará el mucílago, mismo que se irá
desprendiendo hasta dejar un pergamino más o menos limpio (color amarillento)
Secar lentamente en capas cada vez más gruesas una vez que se ha eliminado la humedad superficial
• DP rojos
Cortar cereza en punto óptimo de madurez y despulpar
Escurrir
Formar capa de 1 pulgada máximo
Secar con rapidez con mucha aireación y rastrilleo para eliminar la humedad superficial e impedir la
fluidización del mucílago
Secar lentamente en capas cada vez más gruesas una vez que se ha eliminado la humedad superficial
• DP negros
Cortar maduro y fermentar/secar la cereza por 2 o 3 días (hasta lograr cierta deshidratación)
O bien, usar granos sobremaduros o semisecos
Despulpar
Secar lentamente en capas cada vez más gruesas una vez que se ha eliminado la humedad superficial
95. Naturales
• Tradicionales
• Enmielados (tipo Harrar, Atoyac,
Harraz)
• Secado lento y a baja temperatura
(Yemeni)
• Secado intermitente (Etiope)
• Secado a alta temperatura
(muerte de embrión; Kintamani,
Indonesia)
• Reposado (Malabhar, India)
• Secado en piedra, piso de barro,
cama de bambú o materiales
inhertes y térmicamente estables
• Seco en mata (Brasil)
96. Tipo Recolección Fermentación Secado Notas
Tradicionales Maduro
óptimo
Durante inicio del secado 50-35% capa delgada
35-20% capa media
20-13% capa gruesa
Controlar temperatura
(airear o sombrear) a
menos de 50°C
Enmielado Maduro
óptimo
Fermentar en cereza antes
de secar (1-2 días en clima
caliente; 3-5 en clima
fresco)
45-35% capa media 35-
20% capa media
20-13% capa gruesa
Controlar temperatura
(airear o sombrear) a
menos de 50°C
Secado a la
sombra
Maduro
óptimo
Fermentación compleja e
intensa al inicio (larga y
lenta durante el secado)
50-35% capa delgada
35-20% capa media
20-13% capa gruesa
Controlar formación de
hongos
Secado
intermitente
Maduro
óptimo
Durante el secado y
tiempos de reposo (noche)
50-35% capa delgada
35-20% capa media
20-13% capa gruesa
Se guarda el café en la
noche después de 35%
Secado a alta
temperatura
Maduro
óptimo
Durante el inicio del secado 50-20% en capa media
20-13% en capa gruesa
Altas temperaturas;
rastrilleo continuo; se
mata el embrión
Reposado Maduro
óptimo
1ª Durante el inicio del
secado
2ª Después de pilar
50-13% capa delgada
Se rehumedece y seca
varias veces en verde
Controlar formación de
hongos
Seco en mata Semiseco En mata y durante el final
del secado lento
35-13% en capas
medias (lento)
Controlar formación de
hongos
Seco en
piedra
Maduro
óptimo
Durante el inicio del secado 50-13% en capas
medias (lento)
Continuidad térmica en
nivel moderado
Seco en barro Maduro
óptimo
Durante el inicio del secado 50-13% en capas
medias (lento)
Material inerte que
absorbe humedad