Proyecto desarrollado por Corporación Cafetalera Monreal SAC en colaboración con la Universidad Nacional Mayor de San Marcos demuestra el potencial de la fermentación automatizada y el uso de microorganismos especializados para optimizar las propiedades organolépticas del café, a pesar de los desafíos en la materia prima.
El fanpage de Facebook de Vida y Futuro fue el escenario para la transmisión del taller de difusión de resultados de un ambicioso proyecto de innovación. Bajo el título “Desarrollo de una tecnología automatizada de fermentación escalonada con inoculación de microorganismos especializados, gras con Control y manejo de tensiones O2 CO2 para la obtención de cafés de especialidad”, esta iniciativa fue ejecutada por la Corporación Cafetalera Monreal SAC de Villar Rica, en colaboración con la Universidad Nacional Mayor de San Marcos (UNMSM) y el Servicio de Formulación de proyecto contratado con Cite Agroindustrial Oxapampa. El taller contó con la participación de Óscar Yupan Cárdenas, coordinador general del proyecto y representante de Corporación Cafetalera Monreal, y el Dr. Mario Alcarraz, biólogo de la UNMSM y coordinador del proyecto por parte de la universidad.
Corporación Cafetalera Monreal SAC, una empresa familiar con años en el mercado, busca constantemente innovar para mejorar la calidad del café. Identificaron varios problemas clave en sus procesos de fermentación de cafés de especialidad: un limitado control y regulación de parámetros, que conllevaba riesgos de contaminación por microorganismos indeseables. Esto resultaba en atributos negativos en taza, como cafés stinkers o sobrefermentados. Además, enfrentaban mermas significativas, estimadas en aproximadamente un 10% debido a estos defectos, y calidades en taza por debajo de los 82 puntos. La falta de estandarización dificultaba replicar resultados de alta calidad obtenidos en campañas previas. Todas estas limitaciones repercutían en la dificultad para producir cafés diferenciados, acceder a mercados de especialidad, y en última instancia, generaban limitadas utilidades económicas, reducían la competitividad comercial y ponían en riesgo la rentabilidad, afectando una actividad vital para muchas familias en la región.
Frente a esta situación, se planteó la hipótesis principal de que la etapa de fermentación del café es clave para la calidad final, y que controlar y mejorar este proceso mediante la actividad de microorganismos específicos podría elevar significativamente la calidad en taza. El objetivo general del proyecto fue desarrollar una tecnología de fermentación escalonada que permitiera controlar parámetros utilizando microorganismos, con el fin de obtener cafés de especialidad con altos puntajes en taza, lo que se traduciría en mejores precios y mayor rentabilidad.
La investigación, liderada en laboratorio por la UNMSM, se centró en aislar y evaluar microorganismos nativos presentes en las fermentaciones naturales del café. Se buscaron cepas de levaduras y bacterias lácticas con potencial para contribuir positivamente a las características sensoriales del café. Se logró aislar un total de 60 cepas microbianas, de las cuales 30 eran levaduras (21 Saccharomyces y 9 no-Saccharomyces) y 30 eran bacterias lácticas.
Estos microorganismos fueron evaluados por su capacidad para generar compuestos orgánicos de interés sensorial, principalmente ácidos orgánicos. Utilizando un biorreactor de 3 litros, se cultivaron las cepas y se analizaron los tipos y concentraciones de ácidos orgánicos producidos. Los resultados permitieron formular dos consorcios microbianos. El análisis demostró que el Consorcio Microbiano 2, compuesto por Lactobacillus plantarum (una cepa GRAS adquirida), Saccharomyces y Lactobacillus, generó una mayor variedad y mejor concentración de ácidos orgánicos. Este consorcio fue seleccionado como el más prometedor para el proyecto.
La siguiente etapa de laboratorio se enfocó en determinar los parámetros óptimos de fermentación para el consorcio seleccionado. Se evaluaron dos parámetros fundamentales: temperatura y pH, en combinación con los dos consorcios. Se probaron cuatro niveles de temperatura (14ºC, 15ºC, 16ºC y 18ºC) y tres niveles de pH (3,5, 4 y 4,5). El diseño experimental contempló 24 combinaciones.
Se definió un proceso de fermentación escalonada. La primera fase, fermentación sólida, se realizó con cerezos enteros, aplicando CO2 al inicio a 20ºC por 24 horas. La segunda fase, fermentación sumergida en medio líquido, determinó los parámetros óptimos: pH 3.5, temperatura 15ºC, adición de oxígeno disuelto al 30% al inicio (suspendido a las 2 horas) y un tiempo óptimo de 48 horas. Estos parámetros determinados en laboratorio fueron transferidos a la planta experimental de la empresa.
La implementación en Villar Rica con el biorreactor construido representó un reto, pasando de cantidades de gramos en laboratorio a lotes de aproximadamente 10 kg de cereza. Se utilizó la ozonificación como método de desinfección, valorado por su eficiencia y por no dejar residuos. Se establecieron dos grupos para comparación: un testigo con fermentación natural rústica y un tratamiento con la inoculación del consorcio optimizado y control de parámetros. Se realizaron 11 repeticiones por grupo.
Los resultados de catación (cupping) de las muestras enviadas mostraron diferencias significativas. El grupo testigo obtuvo un promedio de 82.16 puntos en la escala SCA, mientras que el grupo con tratamiento alcanzó un promedio de 83.00 puntos. La mayor diferencia individual observada fue de 2 puntos, considerada considerable en cafés de especialidad. En términos sensoriales, los cafés tratados mostraron un incremento significativo en la complejidad en taza, especialmente en la intensidad de la acidez, desarrollando notas más complejas, incluyendo toques florales. Los testigos, en cambio, presentaron sabores básicos, planos, notas herbosas y toques a maní, características no apreciadas en cafés de especialidad.
A pesar de la validación de la efectividad del tratamiento, se encontraron dificultades que impactaron los resultados esperados. La principal fue la maduración inadecuada de los cerezos utilizados, debido a que los ensayos se realizaron al final de la temporada de cosecha (Octubre). Esto resultó en bajos grados Brix (<17%), limitando los azúcares fermentables necesarios para la fermentación, y un porcentaje de maduración óptima menor al 80%. Otra dificultad fue la mezcla de variedades (caturra, borbón, catimor, obatá) utilizada por necesidad, lo cual genera respuestas metabólicas diversas difíciles de controlar.
Como lecciones aprendidas y recomendaciones para futuros trabajos, se resalta la importancia de trabajar con materia prima en condiciones óptimas, seleccionando cerezos con la maduración correcta (altos grados Brix). Se sugiere realizar ensayos o lotes comerciales durante la temporada óptima de cosecha (Mayo-Agosto). Asimismo, se recomienda trabajar con una sola variedad uniformizada para obtener resultados más predecibles. Dada la gran biodiversidad microbiana encontrada durante el aislamiento, se plantea la posibilidad de probar nuevos consorcios o un mayor número de ellos para potenciar aún más los resultados. Superando estas dificultades, la empresa podría potenciar los resultados, expresados en la mejora de la taza de café.
Corporación Cafetalera Monreal, apoyada por el programa Pro Innóvate, demuestra su compromiso con la innovación tecnológica y la investigación para mejorar sus productos y acceder a nuevos mercados. Además de este proyecto, la empresa trabaja en la venta de semillas tolerantes a enfermedades con buen perfil de taza. Los participantes agradecieron el apoyo de Pro Innóvate y la Universidad Nacional Mayor de San Marcos, destacando la importancia de la colaboración entre la academia y las empresas, y el financiamiento estatal para el desarrollo de la investigación y el emprendimiento en el Perú.
Este proyecto valida la efectividad de la fermentación controlada con microorganismos seleccionados para mejorar la calidad sensorial del café de especialidad, sentando las bases para futuras investigaciones y la optimización de los procesos productivos en la cafetalera.
