Dos investigadoras adelantan una propuesta que usa microorganismos cultivados para mejorar la calidad del café a través de un innovador método de fermentación
Son las 10 de la mañana, en el laboratorio 4054 del Grupo de Investigación de Microbiología y Biotecnología Aplicada -MIBIA, Anna María Polanía Rivera[i] y Jhennifer López Silva, investigadoras e Ingenieras de Alimentos de la Universidad del Valle, desarrollan con paciencia una prueba para garantizar que el cultivo de microorganismos que están desarrollando crezca sin contratiempos. A partir de la mezcla entre la pulpa y aguamiel del café, la levadura y el yogurt, buscan crear un inóculo de microorganismos que le aporte cualidades nuevas y especiales al café colombiano, famoso precisamente por su calidad. Esta innovación, que busca aprovechar los productos residuales de la producción, así como mejorar la calidad y el precio de venta, pretende impactar departamentos como el Cauca, generando incentivos para la sustitución de cultivos ilícitos por cultivos de café[ii].
Sembrando microorganismos en cajitas azules
En el Laboratorio MIBIA, un espacio compuesto por cabinas que filtran el aire y donde se trabaja con hongos, bacterias patógenas o levaduras, Anna y Jhennifer colocan, de manera pausada, sobre una máquina despulpadora, las cerezas de quince kilos de café que vienen desde Florencia, Cauca, departamento con el mayor número de caficultores del país. El despulpado implica quitarle al fruto su capa externa, roja o amarilla, y la parte gelatinosa y azucarada que lo recubre, llamada mucílago. Este grano descubierto y baboso por la acción del mucílago, se estrega y se lava con agua para obtener el aguamiel de café, al cual se le miden los azúcares disponibles. De esta manera se garantiza la continuación del experimento, teniendo la pulpa y el aguamiel, y agregando dos ingredientes más: la levadura y el yogurt.
Aunque se empieza a primera hora, la creación del inóculo no siempre se hace en un orden específico. A veces, se inicia con otros procesos y después se hace el despulpado, el cual puede durar hasta 7 horas, dependiendo de los kilos de café a usar. “Es un proceso muy duro que te enseña a valorar el trabajo campesino”, comenta Jhennifer, agregando que la cantidad procesada por ellas no es comparable con los 300 o 400 kilos que los caficultores procesan. Por ello, en algunas ocasiones, la prueba no continúa de inmediato, y los insumos que se obtienen del despulpado se empacan y se almacenan en el congelador.
Jhennifer extrae la mezcla de pulpa y agua miel. La calienta durante ocho minutos para disminuir la carga microbiana y evitar el crecimiento de microorganismos indeseables. Como lo explican las investigadoras, este tiempo de calentamiento se ha promediado a partir de diferentes pruebas y ha sido efectivo para la eliminación de otros microorganismos diferentes a las bacterias que se utilizan en el inóculo. Es necesario que la mezcla se enfríe y se reduzca de tamaño en un molino, para agregar el yogurt y colocarla en una cámara anaeróbica que elimina los niveles de oxígeno. Los ambientes sin oxígeno son los predilectos para el crecimiento de las bacterias ácido-lácticas, que llegan a un tope máximo de desarrollo después de 12 horas. Pasado este tiempo, se le adiciona la levadura, que sí requiere oxígeno para un mejor crecimiento. Así, los componentes juntos se ponen en un agitador durante siete horas para combinar y airear la mezcla.
Luego de este procedimiento, es necesario que la mezcla obtenida se diluya hasta seis veces. De las últimas tres diluciones se toman pequeñas muestras que se depositan en unas cajas pequeñas que actúan como medio de cultivo llamadas Agar MRS. Estas contienen gelatina y nutrientes que permiten el crecimiento y recuento de los microorganismos sembrados, para evaluar su viabilidad o progreso. En las cajas, las bacterias pueden observarse a nivel macroscópico: un lienzo azul rey que se pinta de círculos, formas amorfas y cadenas diminutas azul claro que garantizan la presencia de seres vivos que crecen de manera exponencial.
El arte de la fermentación del café
Los procesos de fermentación tienen una historia tan larga como la de la humanidad misma, siendo parte de la creación de bebidas como la cerveza y el vino, y de alimentos como el queso y el pan[i]. En el caso del café, el cultivo del inóculo microbiano usa un proceso de fermentación controlada que se sigue durante dos días, evaluando su acidez o alcalinidad (pH) y los azúcares disponibles cada 12, 24, 36 y 48 horas.
Como en todo proceso de fermentación, en este también intervienen microorganismos, en particular, bacterias ácido lácticas y levadura, que, mediante un proceso natural, descomponen los azúcares sin necesidad de oxígeno, formando compuestos como ácidos orgánicos y alcohol, que influyen en la calidad del café.
Anna y Jhennifer se concentran en la cinética de la fermentación, es decir, el ritmo en que cambian las concentraciones de la biomasa de microorganismos. Deben observar que el pH y los azúcares disminuyan, pues es señal de que la fermentación se está dando: los microorganismos consumen los azúcares y producen ácidos orgánicos, los cuales inciden en el sabor, aroma y textura del café.
Asimismo, una buena población de microorganismos quiere decir que el proceso es bueno. Se ha detectado que estos se demoran entre 1 o 2 días en aparecer, pero en ocasiones no es así y los microorganismos no crecen. Cuando esto sucede, Anna se pregunta con preocupación si se saltó algún paso o si no siguió la metodología correcta. Debe analizar qué pasó y repetir la prueba, lo cual puede ser frustrante porque a veces depende de factores externos y se pierde el trabajo de hasta 3 días.
Los microorganismos también se someten a pruebas de resistencia a diferentes temperaturas y contra bacterias patógenas o perjudiciales para la salud. En una de estas pruebas se contaminaron las cajas con un microbio no deseado que “parece gustarle el yogurt (…) y a veces uno se desespera”, manifiesta Jhennifer, mientras esteriliza una mezcla que se contagió con una bacteria esporulada. Después del secado, al café se le realizan otras pruebas como la del perfil sensorial, que implica evaluar atributos tales como la fragancia, el sabor, aroma, acidez, dulzor y cuerpo o textura.
En un primer diseño de 21 experimentos, Anna y Jhennifer corroboraron el crecimiento de una cantidad favorable de microorganismos, percibiendo aromas variopintos en los inóculos: dulces, frutales, herbales, a mora, alcohol y caramelo. Una producción de aromas que señala que la incorporación de las bacterias durante el proceso de fermentación podría conferirle un sabor distinto al café, enmarcándolo como café especial.
Cafés especiales para construir paz
Los Cafés Especiales son relativamente recientes y surgen como respuesta a aquellos consumidores que buscan una calidad superior en su bebida. Estos cafés diferenciados por características como el lugar de origen, la preparación o la sostenibilidad en su producción, conservan una consistencia en sus cualidades físicas, sensoriales y en sus procesos, que los distinguen de variedades convencionales y por los cuales los consumidores están dispuestos a pagar un mayor precio[i].
En Colombia, el tercer mayor productor de este producto a nivel mundial, el consumo de estos cafés especiales ha ido en aumento. Según la Federación Nacional de Cafeteros (FNC), desde hace más de veinte años se trabaja para diferenciar el grano y obtener un beneficio económico mayor. De las exportaciones de la Federación, entre un 45% y 60% corresponden a cafés estándar y con valores agregados, respectivamente[ii]. Jhennifer comenta que “un café especial tiene una puntuación de 80 hacia arriba”, de acuerdo con la Asociación de Cafés Especiales (SCA por sus siglas en inglés).
Esta organización internacional, que reúne profesionales de la industria del café, desde baristas hasta productores, tiene una escala de 0 a 100, donde los cafés de más de 80 puntos son considerados de especialidad, evaluándose criterios como la fragancia, aroma, sabor, acidez, dulzor, regusto y textura, además de que tiene en cuenta factores como la variedad del café, su cultivo y recolección, el tratamiento y selección del grano, y los procesos de tueste y molienda.
Una vez tengan los resultados finales de la investigación, Anna y Jhennifer esperan impactar departamentos como el Cauca, donde el 99% de los caficultores son pequeños productores que pertenecen a comunidades campesinas, indígenas y negras, mientras que el 20% de las familias del departamento obtienen sus ingresos del café, tal como lo señala la FNC[iii]. Este departamento también ha sido uno de los más lesionados por la guerra y donde la violencia y el conflicto persisten, principalmente por el despojo de tierras, las alianzas entre fuerzas políticas y armadas, las economías ilegales y el narcotráfico[iv].
Tras los acuerdos de Paz y en el marco del Gobierno actual, uno de los temas en los que se sigue trabajando es el reemplazo de los cultivos ilícitos por otros que contribuyan a la economía de las regiones más afectadas. En este sentido, la sustitución de cultivos de coca por cultivos de café ha sido uno de los proyectos que más resultados ha tenido en esa transición hacia economías legales. Según el Ministerio de Agricultura, para el 2024, se anunció el apoyo a la renovación de 35 mil hectáreas de cafetales a través del Incentivo a la Capitalización Rural (ICR) y los fondos departamentales de la FNC, la cual debe presentar un programa de ampliación de cultivos de café que incluya áreas de producción de café, zonas de sustitución de cultivos de uso ilícitos y áreas priorizadas de los PDET[i].
Cuando Anna María habla del propósito que motivó su investigación, recuerda que se planteó desde un principio trabajar con las comunidades. “No era un proyecto que se iba a quedar escrito, sino que involucra una transferencia tecnológica (…) se tiene el compromiso de hacer dos talleres para mostrar cómo se realiza y cómo aplicar el inóculo con materiales que son fáciles de conseguir”, explica. De esta manera, se garantiza poder replicar el experimento en fincas cafeteras, en especial, zonas que recorren ese camino, a veces escabroso, hacia la paz.
Impulsando mujeres científicas en un país desigual
El año pasado, Jhennifer y Anna visitaron la fría capital para encontrarse con el calor de otras mujeres investigadoras, también ganadoras de la Convocatoria Orquídeas 2023[ii]. A través de esta se buscó contribuir al cierre de las brechas de género en el país, impulsando la autonomía, el empoderamiento económico y la dignificación del trabajo femenino, considerando que solo el 38% de los investigadores en Colombia son mujeres, según datos de Minciencias del 2020.
“Fue una oportunidad para interactuar con otras mujeres y conocer sus propuestas. Se está abriendo el camino de la mujer en la ciencia, dándole valor a nuestro trabajo”, comenta Jhennifer, mientras añade que esta convocatoria generó un gran impacto porque es una de las primeras que se realizan y donde se invita a tantas mujeres a participar. Para Anna, este tipo de apoyos es motivante e inspirador, sobre todo porque incentiva a las jóvenes a seguir el camino de la investigación, el cual no es nada fácil, pero que es importante conocer para seguirse formando.
Un cultivo de microorganismos y una investigación que sigue creciendo
Para Jhennifer, saborear una buena taza de café se siente como transitar las fincas campesinas donde se siembra. Tierras fértiles donde emergen cafetos, rodeados de naranjos, mandarinos y bananeras, que impregnan al arbusto de notas críticas y dulzonas. Se trata de una nueva exploración, una activación de los sentidos, una experiencia de sabor. Son esos mismos aromas dulces, frutales y herbales los que han obtenido las ingenieras en alimentos a través de los experimentos que siguen realizando hasta el día de hoy. Ellas continúan investigando para obtener un café especial a través de este método de fermentación controlado que usa microorganismos. Un café y una investigación que esperan poder llevar al Centro Nacional de Investigaciones de Café – CENICAFÉ, donde se estudian y evalúan conocimientos y tecnologías encaminadas a desarrollar la producción, sostenibilidad y rentabilidad de la caficultura del país.
Por: Angie Marcela Hurtado Campo
[i] Doctora en Ingeniería y profesora contratista de la Universidad del Valle sede Tuluá.
[ii] Este proyecto es supervisado por José Luis Plaza Dorado, Doctor en Ciencias Agronómicas e Ingeniería Biológica, y está adscrito al Grupo de Investigación en Procesos Agroindustriales y Biotecnológicos.- GIPAB de la Escuela de Ingeniería de Alimentos.
[iii] La fermentación permite que los alimentos sean más digeribles, facilitando la digestión y la absorción de nutrientes.
[iv] Arcila, J., Farfán, F. F., Moreno, A. M., Salazar, L. F., & Hincapié, E. (2007). Sistemas de producción de café en Colombia.
[v] Cafés especiales, el as bajo la manga para afrontar la crisis del sector en Latinoamérica (2024, 29 de enero). Forbes Colombia. Puede encontrarse en: https://forbes.co/2024/01/29/negocios/cafes-especiales-el-as-bajo-la-manga-para-afrontar-la-crisis-del-sector-en-latinoamerica
[vi] Federación Nacional de Cafeteros de Colombia (2020). Informe de Gestión. Puede encontrarse en: https://cauca.federaciondecafeteros.org/app/uploads/sites/2/2021/04/INFORME-DE-GESTI%C3%93N-con-enlaces.pdf
[vii] Comisión de la Verdad (2021). ¿Por qué persiste el conflicto en el Cauca? Puede encontrarse en: https://www.comisiondelaverdad.co/por-que-persiste-el-conflicto-en-el-cauca
[viii] Hace referencia a los Programas de Desarrollo con Enfoque Territorial planteados en el Acuerdo de Paz de 2016. Fuente: Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural (2024). La Reforma Agraria llegará a los cafeteros: habrá renovación conjunta de cafetales para lograr la meta de 2024. Puede encontrarse en: https://www.minagricultura.gov.co/noticias/Paginas/La-Reforma-Agraria-llegar%C3%A1-a-los-cafeteros-habr%C3%A1-renovaci%C3%B3n-conjunta-de-cafetales-para-lograr-la-meta-de-2024.aspx
[ix] De la Escuela de Ingeniería de Alimentos de la Universidad del Valle fueron ganadoras otras dos propuestas lideradas por las docentes Claudia Ochoa y Laura Sofía Torres.
