Microbiología de los Alimentos: Café PDF

Resumen: Producción de Café y Microbiología asociada Estudiantes: Amanda García, Fabiola Lawson, Natalia Méndez, Sebastián Rodríguez y Ximena Venegas Procesamiento del café y microorganismos beneficiosos que participan El procesamiento del café es una etapa clave que determina la calidad y el sab...

Resumen: Producción de Café y Microbiología asociada Estudiantes: Amanda García, Fabiola Lawson, Natalia Méndez, Sebastián Rodríguez y Ximena Venegas Procesamiento del café y microorganismos beneficiosos que participan El procesamiento del café es una etapa clave que determina la calidad y el sabor final de los granos. Este proceso comienza con la recolección de las cerezas de café, que debe realizarse en el momento óptimo de madurez, es decir, cuando adquieren un color rojizo o amarillento. (Hoffman, 2021). Existen tres métodos principales de recolección: el manual, que selecciona sólo las cerezas maduras; el raspado, que consiste en barrer las ramas del cafeto, recogiendo frutos maduros y verdes; y la recolección mecánica, que utiliza máquinas que hacen vibrar el árbol para hacer caer las cerezas, siendo este método más rápido, pero menos selectivo. (Urgiles, Lojan, Ávila, Benavidez, et al, 2023) (Bennett, 2023). Una vez recolectadas, las cerezas pasan al proceso de despulpado, donde se eliminan las capas que cubren los granos para obtener café verde. Este proceso se realiza de diversas maneras. El método seco implica secar las cerezas al sol durante 15 a 20 días, removiéndolas regularmente, produciendo cafés con un sabor frutal; sin embargo, presenta riesgos de moho si no se controla adecuadamente. Por otro lado, el método húmedo ofrece cafés más limpios y ácidos, despulpando y fermentando las cerezas en tanques para descomponer el mucílago. Este método permite un control preciso de la calidad, resultando en sabores más complejos. También está el método semi-húmedo o honey, que combina aspectos de los métodos seco y húmedo. (Urgiles, Lojan, Ávila, Benavidez, et al, 2023) (Bennett, 2023). Tras el secado, el café se almacena en condiciones controladas para evitar humedad, siendo fundamental para su conservación. Los granos se tuestan a altas temperaturas (180°C a 240°C) para desarrollar su sabor y aroma. Durante el tueste, ocurren reacciones químicas que modifican el perfil sensorial del café. Finalmente, el café puede ser molido y preparado según las preferencias del consumidor. La manera en que se procesa y tuesta el café influye en la calidad de su sabor, siendo los cafés por el método seco más dulces y afrutados. (Urgiles, Lojan, Ávila, Benavidez, et al, 2023) (Bennett, 2023). Es importante destacar qué en el procesamiento, participan diversos microorganismos que influyen en el producto final, entre estos se encuentran Lactobacillus, Leuconostoc, Saccharomyces y Candida. (Puerta, Mejía & Betancur, 2012). Microbiota de deterioro Durante la producción del café, es necesario eliminar el mucílago remanente de las semillas cuando se extraen de la fruta, con el propósito de reducir el agua en las semillas del café. Este proceso mejora el aroma y sabor, y reduce la probabilidad de contaminación con algunos hongos. En este proceso, se añaden a las semillas del café cultivos iniciadores que degradan el mucílago, sin embargo, este proceso debe ser controlado, ya que, si la fermentación es fallida, se generan condiciones que aumentan la microbiota de deterioro. Si se da una sobrefermentación, la microbiota dominante como Bacillus y Lactobacillus producen compuestos no deseados tales como el ácido propiónico y el ácido butírico que podrían generar aromas repulsivos (Haile & Kang, 2019). Por el otro lado, si la fermentación es incompleta el mucílago residual, que tiene un alto aw y abundantes polisacáridos, propicia el desarrollo de bacterias y hongos filamentosos como Aspergillus, Penicillium, Fusarium, Cladosporium, Rhizopus, Alternaria, Geotrichum, Curvularia. Estos microorganismos de deterioro se adquieren durante la cosecha y cuando el grano se somete a condiciones de secado y almacenamiento inadecuado. El tueste del café puede eliminar los mohos hasta en un 97%, sin embargo, es posible encontrar esporas luego de este proceso, debido a la termorresistencia de algunas esporas o una recontaminación post procesamiento. La microbiota de deterioro se estima en una concentración final de 101 hasta 102 UFC/g. Además de las alteraciones sensoriales y organolépticas del grano producto del crecimiento de la microbiota de deterioro, Aspergillus, Penicillium, y Fusarium, tienen la capacidad de producir micotoxinas como la ocratoxina A. (Kusumaningrum & Rasyidah, 2019). Microbiota patógeno Con respecto al microbiota patógena, asociada al café los microorganismos más importantes son los mohos productores de micotoxinas. Dichas micotoxinas son catalogadas como compuestos tóxicos que son producidos por hongos que pueden crecer en alimentos como es el caso del café, esto ocurre especialmente bajo condiciones cálidas y húmedas. Entre las micotoxinas más comunes asociadas con el café se encuentran la ocratoxina A (OTA) y las aflatoxinas, producidas por especies de hongos como Aspergillus y Penicillium. Estas toxinas representan un riesgo significativo para la salud, debido a que pueden causar efectos que van desde la intoxicación aguda hasta el cáncer. La OTA, en particular, es frecuente en los granos de café durante su almacenamiento y se ha asociado principalmente con daños renales y efectos inmunosupresores, además es clasificado por la agencia internacional para la investigación del cáncer como un posible carcinógeno en humanos (clase II). Si bien existen vacíos relacionados con la forma en la que la ocratoxina A actúa en el organismo, se sabe que tiene como mecanismos de acción la inhibición de la síntesis de proteínas, inhibición de la respiración celular y la inducción de la peroxidación lipídica. (Adhikari, M., Isaac, E. L., Paterson, R. R. M., & Maslin, M. A., 2020), (OMS, 2023), (Vieira, T., Cunha, S., & Casal, S, 2014). Por otro lado, las aflatoxinas, son consideradas las más tóxicas de las micotoxinas, son carcinógenas potentes y su ingestión se ve relacionada principalmente con el daño hepático, estas suelen encontrarse en regiones tropicales, donde se cultiva el café. Dentro de las aflatoxinas se encuentra la aflatoxina B1 que es considerada el carcinógeno natural más potente que existe hasta la fecha. (Vieira, T., Cunha, S., & Casal, S, 2014). El control de las micotoxinas en el café se basa principalmente en evitar la proliferación de los hongos que las producen. Para lograr esto se incluyen prácticas como el almacenamiento adecuado de los granos, es decir, en condiciones secas y frescas para limitar el crecimiento fúngico. A nivel regulatorio, organismos internacionales como la OMS y la FAO han establecido límites máximos de micotoxinas en alimentos, esto a través del Codex Alimentarius, que se encarga de establecer niveles seguros de exposición a estas micotoxinas. Por ejemplo, se han establecido límites estrictos para la OTA en productos derivados del café, con el fin de reducir los riesgos para la salud. (OMS, 2023), (Adhikari, M., et al., 2020). Legislación y reglamentos asociados El ICAFE es la principal entidad encargada de regular la producción, beneficio y comercialización del café en Costa Rica. Desde la Ley N.º 2762, ICAFE se encarga de supervisar el cumplimiento de normas de calidad y de garantizar que los productores y beneficiadores sigan procedimientos adecuados para asegurar la inocuidad del café. (Asamblea Legislativa de la república de Costa Rica, s.f) Dentro de estos aspectos, se incluyen normativas sobre: Control de calidad microbiológica: Abarca medidas para controlar la fermentación del grano y evitar la proliferación de hongos y micotoxinas durante las etapas de beneficiado y almacenamiento. (Asamblea Legislativa de la república de Costa Rica, s.f) Un desafío importante para la producción de café es la presencia de hongos, que pueden generar micotoxinas como la Ocratoxina A (OTA), perjudicial para la salud y altamente regulada por organismos internacionales como la Organización Mundial de la Salud (OMS) y la Unión Europea (UE). Según el Reglamento (CE) No 1881/2006, que establece los niveles máximos de contaminantes en productos alimenticios. El límite máximo de ocratoxina A para café tostado es de 3 µg/kg, y para el café soluble, el límite es de 5 µg/kg. (CBI Ministry of Foreign Affairs, 2024). Producción de café en Costa Rica y su relación con la microbiología La fermentación del café comienza tras el despulpado, donde el mucílago adherido al grano actúa como el sustrato para distintos microorganismos como levaduras y bacterias ácido-lácticas. En este proceso, Saccharomyces, Rhodotorula y Torulopsis, transforman los azúcares del mucílago en etanol, el cual contribuye al aroma del café. A medida que aumenta la acidez, las bacterias ácido-lácticas como Lactobacillus, convierten los azúcares del mucílago en ácido láctico, lo que estabiliza el pH, favorece al desarrollo de sabores deseables y. Así mismo, otros microorganismos por Aspergillus y Trichoderma, ayudan a descomponer proteínas y lípidos del mucílago, lo que también influye en el perfil de sabor y calidad del café. Estas interacciones son fundamentales en el desarrollo de las características sensoriales del café, haciendo que su procesamiento sea un proceso complejo. Así mismo, para el control de calidad del producto se recon recuento total de mohos y levaduras debido al bajo aw del mismo (Puerta, Mejía & Betancur, 2012). Esquema 1. Producción del café en Costa Rica y su relación con la micología. Elaboración propia.  Bibliografía Adhikari, M., Isaac, E. L., Paterson, R. R. M., & Maslin, M. A. (2020). A review of potential impacts of climate change on coffee cultivation and mycotoxigenic fungi. Microorganisms, 8(10), 1625. https://doi.org/10.3390/microorganisms8101625 Asamblea Legislativa de la república de Costa Rica. (s/f). Régimen Relaciones de Productores, Beneficiadores y Exportadores Café N°2762. Pgrweb.go.cr. http://www.pgrweb.go.cr/scij/Busqueda/Normativa/Normas/nrm_texto_completo.aspx? nValor1=1&nValor2=36867 Bennett, A. (15 de Junio, 2023). Coffee processing: The different methods explained. Retrieved September 24, 2024, from Independent Coffee Roasters in Birkenhead Liverpool. Disponible en: https://www.adamsandrussell.co.uk/journal/coffee-processing- the-different-methods-explained/ CBI Ministry of Foreign Affairs. What requirements must coffee meet to be allowed on the European market? (2024). cbi.eu https://www.cbi.eu/market-information/coffee/what- requirements-should-your-product-comply Haile, M., & Kang, W. H. (2019). The Role of Microbes in Coffee Fermentation and Their Impact on Coffee Quality. Journal of Food Quality, 2019, 1–6. https://doi.org/10.1155/2019/4836709 Hoffmann, J. (2021). The World Atlas of Coffee: From beans to brewing - coffees explored, explained and enjoyed. London, England: Mitchell Beazley. Disponible en: https://www.theworldatlasofcoffee.com/ Instituto del Café de Costa Rica( 2020). Circular N° 2898 Normas técnicas ISO aplicadas al sector cafetalero homologadas para el uso en Costa Rica. https://www.icafe.cr/wp- content/uploads/circulares_sector/circulares_2020/2020-30- 03%20%5BCircular%202898%2C%20Normas%20Tecnicas%20ISO%20aplicadas%20 al%20sector%20cafetalero%5D.pdf INTECO. (2024). Instituto de Normas Técnicas de Costa Rica. https://inteco.org Kusumaningrum, H. D., & Rasyidah, M. M. (2019). Prevalence of spoilage mold in coffee before and after brewing. Food Research, 3(6), 720–726. https://doi.org/10.26656/fr.2017.3(6).142 OMS. (2023). Micotoxinas. Organización Mundial de la Salud (OMS). https://www.who.int/es/news-room/fact-sheets/detail/mycotoxins Puerta, Gloria & Mejía, Javier & Betancur, Gabriel. (2012). Microbiología de la fermentación del mucílago de café según su madurez y selección. Revista Cenicafé, 63 (2): 58-78. Disponible en: https://www.researchgate.net/publication/324026053_Microbiologia_de_la_fermentacio n_del_mucilago_de_cafe_segun_su_madurez_y_seleccion Urgiles, N., Loján, P., Ávila-Salem, M. E., Benavidez-Silva, C., Hurtado, L., Livisaca, F., Quichimbo, L. (2023). Microorganismos benéficos con potencial agrícola: Una alternativa sostenible para la producción de café y calidad del suelo. CEDAMAZ, 13(1), 103–113. doi:10.54753/cedamaz.v13i1.1310 Vieira, T., Cunha, S., & Casal, S. (2014). Mycotoxins in Coffee. En Elsevier eBooks (pp. 225- 233). https://doi.org/10.1016/b978-0-12-409517-5.00025-5