Evaluation of the composition effect of harvested coffee in the organoleptic properties of coffee drink / Evaluación del efecto de la composición del café cosechado en las propiedades organolépticas de la bebida de café

Background: The current flourishing of the specialty coffee market has motivated the development of this research on the basis that the harvested coffee fruits are a determining factor in drink quality. Objectives: The aim of this study was to evaluate the effect of the composition of harvested coffee (Coffea arabica L.) regarding the organoleptic quality of the coffee drink for the varieties Caturra and Colombia. Methods: Treatments for the assessed varieties were defined with different percentage compositions of coffee fruits M1 (100R), M2 (80R, 13OV, 7SR), M3 (60R, 26OV, 12SR, 2UR) and the control M4, which included fruits in different ripening stages, ripe (R), overripe (OV), semi-ripe (SR) and unripe (UR), in different proportions in experimental units of 10 kg of harvested coffee. The experimental design envisaged 3 rounds (repetitions) of harvest. The harvested coffee was classified manually according to its ripening stage using a previously developed scale based on colorimetry and recording the degrees Brix of 50 fruits in each ripening stage. The standardized wet processing method was carried out; a Q Grader cupping panel of five members was used for the sensory analysis of the coffee drink. Results: The results showed that for the variety Caturra statistical differences in cup quality between treatments were not found, whereas for the variety Colombia, treatments M1 and M3 showed similar behavior, with statistically significant differences regarding M2 and M4. Finally, the mathematical modeling obtained to predict the cup score depending on the coffee ripening stages composition, counted with coefficients of determination R2 of 0.946 and 0.852 with an error of 1.40 and 1.03% for the varieties Caturra and Colombia, respectively. Conclusions: The model developed with fuzzy logic and validated with information from other farms, presented an error of less than 2% in the estimation of the cup as a function of the ripening stages composition of the coffee varieties Caturra and Colombia.

Antecedentes: El progreso en el mercado de los cafés especiales, ha motivado el desarrollo de la presente investigación tomando como base que los frutos de café cosechados son un factor determinante en la calidad de la bebida. Objetivo: El objetivo del estudio fue la evaluación del efecto de la composición del café (Coffea arabica L.) cosechado respecto a la calidad organoléptica de la bebida para las variedades Caturra y Colombia. Métodos:, se definieron los tratamientos (composiciones en porcentaje) de café cereza M1 (100M), M2 (80M, 13SM, 7P), M3 (60M, 26SM, 12P, 2V) y testigo M4, las cuales contemplan para los estados de maduración maduro (M), sobremaduro (SM), pintón (P) y verde (V) en proporciones diferentes en unidades experimentales de 10 kg de café cereza. El diseño experimental contempló 3 pases (replicas) de cosecha. Una vez cosechado al café se realizó la clasificación manual de los estados de maduración con ayuda de una escala previamente elaborada, así como la verificación objetiva por colorimetría y el registro de los grados Brix para 50 frutos en cada estado de maduración. Se realizó un proceso de beneficio húmedo estandarizado; se utilizó un panel de catación Q Grader de cinco integrantes para el análisis sensorial de la bebida. Un análisis de varianza fue empleado para comparar los resultados y se usó lógica difusa para elaborar un modelo matemático predictivo de la calidad en taza en las dos variedades. Resultados: Los resultados mostraron que para la variedad Caturra no se encontraron diferencias estadísticas de calidad en taza entre los tratamientos, mientras que para variedad Colombia los tratamientos M1 y M3 presentaron igual efecto con diferencias estadísticas significativas respecto a M2 y M4. Finalmente, el modelamiento matemático obtenido para predecir la puntuación de la taza en función de la composición de los estados de maduración del café, contó con coeficientes de determinación R2 de 0,946 y 0,852 con errores de 1,40 y 1,03% en variedad Caturra y variedad Colombia, respectivamente. Conclusiones: El modelo desarrollado con lógica difusa validado con información de otras fincas presentó un error menor al 2% en la estimación de la taza en función de la composición de los estados de maduración del café variedad Caturra y Colombia.

Comparación entre el estado de maduración del fruto de café (Coffee arabica L.), el contenido de antocianinas y su capacidad antioxidante / Comparison between the level of maturation of the coffee fruit (Coffee arabica L.), and the contents of anthocyanins and their antioxidant capacity

Introducción: la piel o pericarpio del café que define su estado de madurez y calidad, es prácticamente lignocelulosa y no tiene ningún valor comercial, no obstante podría considerarse como una fuente importante de compuestos antioxidantes, sobre todo de antocianinas. Objetivos: comparar el potencial antioxidante del pericarpio del fruto de café en diferentes estados de maduración con respecto al contenido de antocianinas. Métodos: la piel del fruto del café liofilizada en cinco estados de maduración se sometió a extracciones sólido-líquido con metanol acidulado; se determinó el contenido de antocianinas por el método diferencial de pH y el potencial antioxidante se evaluó sobre la base de los métodos de DPPH (catión radical a-a-difenil-ß-picrilhidrazilo), ORAC (oxygen radical absorbance capacity) y FRAP (ferric reducing/antioxidant power). Resultados: la muestra de granos sobremaduros presentó un contenido de antocianinas 63,14 mg cianidin-3-glucósido/L. Este valor resulta de 2 a 18 veces mayor con respecto a los otros estados de maduración. No obstante, el estado "pintón" fue el que mostró una mayor capacidad antioxidante (³ 2-5 veces), en todos los métodos evaluados, lo cual sugiere una mayor presencia de otros componentes con actividad antioxidante durante esta etapa de maduración. Conclusiones: todos los extractos presentaron buena capacidad antioxidante, por lo tanto, aquellos frutos que no sean empleados para la industria de consumo de café pueden ser usados como fuente de antioxidantes, independiente de su estado de maduración.

Introduction: the maturity and quality of the coffee beans is defined by the color of its outer and often edible layer (pericarp), and this tissue is mainly lignocellulose without any commercial value; however it could be considered as a source of important antioxidant compounds, mostly anthocyanins. Objectives: to compare the antioxidant potential of the pericarp of the coffee bean at different states of maturation in terms of the content of anthocyanins. Methods: lyophilized and powered pericarp of Coffee arabica on different stages of maturation underwent solid-liquid extractions with acidulated methanol and total anthocyanins content was determined by pH differential method; the antioxidant potential was evaluated by using DPPH (radical cathion a-a-diphenyl-ß-picrylhydrazyl, ORAC (oxygen radical absorbance capacity) and FRAP (ferric reducing/antioxidant power) tests. Results: the sample from over-matured coffee beans showed a content of anthocyanins equal to 63.14 mg cyanidin-3-glucoside/L, which is 2 to 18 times higher than that of other maturation states. Nevertheless, the "pintón" stage demonstrated the highest antioxidant capacity (³ 2-5 times) in all the evaluated methods. This indicates the presence of additional components with antioxidant power during this maturation stage. Conclusions: all the extracts showed significant antioxidant capacity, therefore, the undesired fruits to coffee industry may be used as a source of antioxidant compounds regardless of their maturity stage.