Grano de café

• Según la leyenda, la planta del café fue descubierta en Etiopía por un pastor de cabras llamado Kaldi alrededor del año 850 d. C., quien observó un aumento en la actividad física de sus cabras después de que consumieron granos de café. ^{[ 6 ]}
• Primer cultivo en India ( Chikmagalur ) – 1600
• Primer cultivo en Europa: 1616
• Primer cultivo en Java – 1699
• Primer cultivo en el Caribe ( Cuba , La Española , Jamaica , Puerto Rico ) – 1715–1730
• Primer cultivo en las Indias Orientales Neerlandesas – 1720
• Primer cultivo en Sudamérica – 1730
• Los granos tostados se vendieron por primera vez en el mercado minorista (Pittsburgh) – 1865
• Técnicas importantes de secado por pulverización desarrolladas en la década de 1950, que junto con la liofilización son un método para crear café instantáneo.

Brasil produce alrededor del 45% del total de las exportaciones mundiales de café .

Las plantas de café crecen dentro de un área definida entre los trópicos de Cáncer y Capricornio , denominada cinturón del grano o cinturón del café. ^{[ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ]}

Cuando la fruta está madura, casi siempre se recolecta a mano, ya sea mediante la recolección selectiva, donde solo se extrae la fruta madura, o mediante la recolección en tiras, donde se extrae toda la fruta de una rama a la vez. La recolección selectiva se usa a menudo para producir café de mayor calidad, ya que las cerezas se recogen en su punto óptimo de maduración. La recolección en tiras es indiscriminada y cosecha fruta verde, madura y muy madura. Para mejorar la calidad después de la recolección en tiras, la cosecha debe clasificarse.

Para procesar los granos de café se utilizan principalmente dos métodos. El primero, el proceso húmedo o lavado, se ha llevado a cabo tradicionalmente en Centroamérica y algunas zonas de África. La pulpa de las cerezas se separa de las semillas, que luego se fermentan, dejándolas en remojo en agua durante unos dos días. Esto ablanda el mucílago, un residuo pegajoso que aún permanece adherido a las semillas. Posteriormente, este mucílago se elimina con agua.

El método de "procesamiento en seco", más económico y sencillo, se utilizaba tradicionalmente para granos de menor calidad en Brasil y gran parte de África, pero ahora, cuando se realiza correctamente, alcanza un precio superior. Se retiran las ramitas y otros objetos extraños de las bayas, y luego la fruta se extiende al sol sobre concreto, ladrillos o camas elevadas durante 2 a 3 semanas, volteándola regularmente para un secado uniforme.

En Asia, existe un tercer método de procesamiento, en el que la civeta de palma asiática come las bayas de café y excreta los granos. Dado que la civeta prefiere el sabor de las cerezas más maduras, las recolecta selectivamente. Su sistema digestivo procesa los granos descomponiendo el mucílago y la pulpa que los rodea. Una vez excretadas, las semillas se pueden cosechar, procesar y vender como un producto especializado . Tras su procesamiento, estos granos se denominan kopi luwak y suelen comercializarse como un café raro y caro.

La cafeína (1,3,7-trimetilxantina) es el alcaloide más presente en los granos de café verde y tostado. El contenido de cafeína oscila entre el 1,0 % y el 2,5 % del peso de los granos de café verde secos. ^{[ 16 ]} El contenido de cafeína no varía durante la maduración de los granos de café verde, pero se encuentra un mayor contenido de cafeína en las plantas cultivadas a mayor altitud. ^{[ 17 ] [ 18 ]} La solubilidad de la cafeína en agua aumenta con la temperatura y con la adición de ácidos clorogénicos, ácido cítrico o ácido tartárico , todos presentes en los granos de café verde. Por ejemplo, 1 g (0,035 oz) de cafeína se disuelve en 46 mL (1,6 onzas líquidas estadounidenses ) de agua a temperatura ambiente y en 5,5 mL (0,19 onzas líquidas estadounidenses ) a 80 °C (176 °F) . ^{[ 19 ]}            

La trigonelina ( N -metilnicotinato) es un derivado de la vitamina B3 _que no es tan amargo como la cafeína. En los granos de café verde, su contenido oscila entre el 0,6 % y el 1,0 %. A una temperatura de tostado de 230 °C (446 °F) , el 85 % de la trigonelina se degrada a ácido nicotínico , quedando pequeñas cantidades de la molécula sin modificar en los granos tostados. ^{[ 20 ]}  

Las proteínas representan entre el 8% y el 12% de los granos de café verde secos. ^{[ 21 ]} La mayoría de las proteínas son del tipo de almacenamiento 11-S ^{[ 22 ]} (componente alfa de 32 kDa, componente beta de 22 kDa), la mayoría de las cuales se degradan a aminoácidos libres durante la maduración de los granos de café verde. Además, las proteínas de almacenamiento 11-S se degradan a sus aminoácidos individuales a la temperatura de tostado, por lo que son una fuente adicional de componentes amargos debido a la generación de productos de la reacción de Maillard . ^{[ 23 ]} La alta temperatura, la concentración de oxígeno y el bajo pH degradan las proteínas de almacenamiento 11-S de los granos de café verde a péptidos y aminoácidos de bajo peso molecular. ^{[ 24 ]}

El café maduro contiene aminoácidos libres (4,0  mg de aminoácidos/g de café robusta y hasta 4,5  mg de aminoácidos/g de café arábica). En Coffea arabica , la alanina es el aminoácido con mayor concentración, es decir, 1,2  mg/g, seguida de la asparagina con 0,66  mg/g, mientras que en C. robusta , la alanina está presente en una concentración de 0,8  mg/g y la asparagina en 0,36  mg/g. ^{[ 25 ] [ 26 ]}

Los granos de café tostados no contienen aminoácidos libres; los aminoácidos en los granos de café verde se degradan a la temperatura de tostado en productos de Maillard (productos de reacción entre el grupo aldehído del azúcar y el grupo alfa-amino de los aminoácidos). ^{[ 27 ]} Además, las dicetopiperazinas , por ejemplo, ciclo(prolina-prolina), ciclo(prolina-leucina) y ciclo(prolina-isoleucina), se generan a partir de los aminoácidos correspondientes y son la principal fuente del sabor amargo del café tostado. ^{[ 28 ]} El sabor amargo de las dicetopiperazinas es perceptible a alrededor de 20  mg/litro de agua. El contenido de dicetopiperazinas en el espresso es de aproximadamente 20 a 30  mg, lo que es responsable de su amargor . ^{[ 29 ]}

Los carbohidratos constituyen aproximadamente el 50% del peso seco de los granos de café verde. ^{[ 30 ]} La fracción de carbohidratos del café verde está dominada por polisacáridos , como arabinogalactano , galactomanano y celulosa , que contribuyen al sabor insípido del café verde. ^{[ 30 ]} Los granos de café maduros, de color marrón a amarillo, contienen menos residuos de galactosa y arabinosa en la cadena lateral de los polisacáridos, ^{[ 30 ]} lo que hace que el grano de café verde sea más resistente a la degradación física y menos soluble en agua. ^{[ 31 ]}

Los lípidos que se encuentran en el café verde incluyen: ácido linoleico , ácido palmítico , ácido oleico , ácido esteárico , ácido araquídico , diterpenos , triglicéridos , ácidos grasos insaturados de cadena larga , ésteres y amidas . El contenido total de lípidos en el café verde seco es de 11,7–14 g/100 g. ^{[ 32 ]} Los lípidos están presentes en la superficie y en la matriz interna de los granos de café verde. En la superficie, incluyen derivados de ácido carboxílico-5-hidroxitriptamidas con un enlace amida a ácidos grasos (insaturados C6 a C24) que constituyen hasta el 3% del contenido total de lípidos o 1200 a 1400 microgramos/g de grano de café verde seco. Dichos compuestos forman una cubierta cerosa en la superficie del grano de café (200–300 mg de lípidos/100 g de grano de café verde seco) que protege la matriz interna contra la oxidación y los insectos. Además, dichas moléculas tienen actividad antioxidante debido a su estructura química. ^{[ 33 ]}    

Los lípidos del tejido interno son triglicéridos, ácido linoleico (46% de los lípidos libres totales), ácido palmítico (30% a 35% de los lípidos libres totales) y ésteres. Los granos de arábica tienen un mayor contenido de lípidos (13,5–17,4  g de lípidos/100  g de granos de café verde secos) que los robustas (9,8–10,7  g de lípidos/100  g de granos de café verde secos). El contenido de diterpenos es aproximadamente el 20% de la fracción lipídica. Los diterpenos que se encuentran en el café verde incluyen cafestol , kahweol y 16-O-metilcafestol . Se ha demostrado en experimentos in vitro que algunos de estos diterpenos protegen el tejido hepático contra la oxidación química. ^{[ 34 ]} En el aceite de café de los granos de café verde, los diterpenos están esterificados con ácidos grasos saturados de cadena larga .

Los ácidos clorogénicos pertenecen a un grupo de compuestos conocidos como ácidos fenólicos . El contenido de ácidos clorogénicos en los granos de café verde secos de arábica es de 65  mg/g y de robusta de 140  mg/g, dependiendo del momento de la cosecha. ^{[ 35 ]} A la temperatura de tostado, se destruye más del 70 % de los ácidos clorogénicos, dejando un residuo inferior a 30  mg/g en el grano de café tostado.

Los ácidos clorogénicos son compuestos homólogos que comprenden el ácido cafeico , el ácido ferúlico y el ácido 3,4-dimetoxicinámico , los cuales están unidos por un enlace éster a los grupos hidroxilo del ácido quínico . ^{[ 36 ]} Los ácidos clorogénicos tienen un sabor amargo en bajas concentraciones, como 50  mg/L de agua. A concentraciones más altas, de 1  g/L de agua, tienen un sabor ácido. Los ácidos clorogénicos aumentan la solubilidad de la cafeína y son importantes moduladores del gusto. ^{[ 30 ]}

Los compuestos volátiles de los granos de café verde incluyen ácidos grasos de cadena corta , aldehídos y moléculas aromáticas que contienen nitrógeno, como derivados de pirazinas (olor verde, herbáceo y terroso). ^{[ 30 ]} Cuando los granos de café verde se tuestan, se generan otras moléculas con el típico aroma agradable del café, que no están presentes en el café verde fresco. ^{[ 30 ]} Durante el tueste, la mayor parte de los compuestos volátiles de sabor desagradable se neutralizan. ^{[ 30 ] [ 37 ]}