Determinación de niveles de acrilamida en café arábigo (Coffea arabica L.), variedad Catuaí

Tamara Fukalova Fukalova; Anderson Ramiro Almeida Arcos

doi:10.31637/epsir-2024-1139

Authors

Tamara Fukalova Fukalova Central University of Ecuador https://orcid.org/0000-0001-9547-0002
Anderson Ramiro Almeida Arcos Central University of Ecuador https://orcid.org/0009-0002-7248-2320

DOI:

https://doi.org/10.31637/epsir-2024-1139

Keywords:

acrylamide, arabica coffee, almond type, parchment type, Catuaí variety, roasting, granulometry, sensory analysis

Abstract

Introduction: One of the most consumed beverages worldwide is coffee, due to its flavor, aroma and stimulating properties. These organoleptic properties are due to compounds formed during roasting. In thermal processes, products such as acrylamide are also formed, which contaminate the process and pose a health risk. Methodology: Green Arabica coffee beans of the Catuaí variety of two types, parchment and almond, were processed. Three roasting gardos and three granulometries were obtained. For the quantification of acrialmide, the coffee with the highest organoleptic acceptance by consumers was selected for the sensory analysis. Results: Morphological parameters for the almond type were higher in equatorial diameter (7.0±0.06 mm) and weight (173.6±21.55 mg) than for the parchment type. Acrylamide quantified in coffee infusions of the almond type by GC-ECD yielded an average value of 20 mg/kg. Discussions: Morphological and physicochemical parameters can provide tools for crop improvement. The sensory study showed consumer preference for dark roast grade. Conclusions: The results corroborate that the concentration of acrylamide in arabica coffee beverage of the Catuaí almond variety does not exceed maximum permitted levels and is not influenced by particle size.

Downloads

Download data is not yet available.

Author Biographies

Tamara Fukalova Fukalova, Central University of Ecuador

She is a Chemical Engineer in bioactive products from the Polytechnic University of Lviv (Ukraine) and has a degree in Pharmacy from the University San Pablo CEU-Madrid (Spain). She has two Master's degrees in Engineering Sciences (Ukraine) and in Phytotherapy (Italy-Spain). She has a PhD in Experimental Techniques in Chemistry from the Polytechnic University of Valencia (Spain). Career: analyst and director of the R&D department in several pharmaceutical companies in Ecuador (Life, Química Ariston and Pharmabrand). Accredited full professor-researcher since 2016. Currently director of the FITOQUIM research group of the Faculty of Chemical Sciences. Research lines: physical, nutritional and functional characterization of undervalued foods; phytochemistry with emphasis on essential oils; food safety. Author and co-author of national and international publications.

Anderson Ramiro Almeida Arcos, Central University of Ecuador

Graduated in Food Chemistry at the Universidad Central del Ecuador and graduated in Gastronomy at the Universidad de Especialidades Turísticas UDET. Thesis student in the laboratory of Phytochemistry & Biological Products at UCE. Intern as a laboratory analyst at OSP-UCE. Currently professional dedicated to the analysis and quality control of food for mass consumption. The current focus is the analysis and verification of the quality of materials through physicochemical analysis to ensure safe food, which meet the parameters established in national and international regulations and are safe for the consumer.

References

Amores-Puyutaxi, F. M., Duicela-Guambi, L., Corral, R., Guerrero-Castillo, H. E., Vasco-Medina, S. A., Motato-Alarcón, N. y Guedes, R. (2004). Variedades mejoradas de café arábigo una contribución para el desarrollo de la caficultura en el Ecuador. Boletín técnico. https://acortar.link/zHa7QP

AOAC International. (2005). Métodos oficiales de análisis (18ª ed.) https://www.researchgate.net/publication/292783651_AOAC_2005

Belchior, V. (2019). ¿Qué Ocurre Durante El Tueste Del Café? Los Cambios Químicos. Perfect Daily Grind. https://acortar.link/zR9N1W

Cafecalentito. (2024). Café Catuaí, una variedad 100% brasileña. https://cafecalentito.com/cafe-catuai/

Calderon, J. G. (2015). Aspectos sobre acrilamida: formación, cuantificación, mitigación y futuras consideraciones. Una revisión. Revista Producción+Limpia, 10(1), 119-134. https://n9.cl/us4i0 DOI: https://doi.org/10.22507/pml.v10n1a10

Chaves-Ullate, C., Irias-Mata, A. y Arias-Echandi, M. L. (2016). Formación de acrilamida durante el procesamiento de alimentos. Una revisión. Revista Costarricense de Salud Pública, 25(2), 28-35. https://acortar.link/zXqWXt

Córdoba, N., Moreno, F. L. y Ruiz, R. Y. (2023). Del grano a la taza (1ª ed.). Universidad de La Sabana. https://doi.org/10.5294/978-958-12-0653-7 DOI: https://doi.org/10.5294/978-958-12-0653-7

Díaz-Arango, F. O., Mejía-Gutiérrez, L. F. y Ormaza-Zapata, Á. M. (2023). Evaluación de la lixiviación de la bebida del café utilizando diferentes métodos de preparación. Editorial Universidad de Caldas. https://kk.rs/xHjCf DOI: https://doi.org/10.2307/jj.7471121

Duicela-Guambi, L. A., Velásquez-Cedeño, S. R. y Farfán-Talledo, D. S. (2017). Calidad organoléptica de cafés arábigos en relación a las variedades y altitudes de las zonas de cultivo, Ecuador. Revista Iberoamericana de Tecnología Postcosecha, 18(1), 67-77. https://www.redalyc.org/articulo.oa?id=81351597010

Dybing, E. y Sanner, T. (2003). Risk Assessment of Acrylamide in Foods. Toxicological Sciences, 75(1), 7-15. https://academic.oup.com/toxsci/article/75/1/7/1696221 DOI: https://doi.org/10.1093/toxsci/kfg165

EFSA CONTAM Panel (EFSA Panel Contaminants in the Food Chain). (2015). Scientific Opinion on acrylamide in food. EFSA Journal, 13(6), 4104. https://efsa.onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.2903/j.efsa.2015.4104 DOI: https://doi.org/10.2903/j.efsa.2015.4104

Franca, A. S., Mendonça, J. C. y Oliveira, S. D. (2005). Composition of green and roasted coffees of different cup qualities. LWT-Food Science and Technology, 38(7), 709-715. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2004.08.014 DOI: https://doi.org/10.1016/j.lwt.2004.08.014

García, J., Scotto, F., Cianferoni, A., Loor, A., Benalcázar, H., Lanchi, E. y López, A. (2020). Manual Básico del Catador de Café. Volumen 5. Tueste de café. https://goo.su/tgOmi

Giacalone, D., Degn, T. K., Yang, N., Liu, C., Fisk, I. y Münchow, M. (2019). Common roasting defects in coffee: Aroma composition, sensory characterization and consumer perception. Food Quality and Preference, 71, 463-474. https://doi.org/10.1016/j.foodqual.2018.03.009 DOI: https://doi.org/10.1016/j.foodqual.2018.03.009

Gonzalez-Ríos, O. G., Suárez-Quiroz, M. L., Winkler, R. y Hernández, A. K. R. (2018). Caracterización química de una nueva variedad de Coffea arabica L. cosechado en 2016 en Huatusco, Veracruz-México. Revista Colombiana de Investigaciones Agroindustriales, 5(2), 86-97. http://dx.doi.org/10.23850/24220582.1596 DOI: https://doi.org/10.23850/24220582.1596

Guevara, R. A. y Castaño, J. J. (2004). Medición del tamaño de partícula de café tostado y molido mediante difracción de rayos láser. Cenicafé, 55(2), 150-160. https://n9.cl/abaa1

Hashimoto, A. (1976). Improved method for the determination of acrylamide monomer in water by means of gas-liquid chromatography with an electron-capture detector. Analyst, 101(1209), 932-938. http://surl.li/jonfrc DOI: https://doi.org/10.1039/an9760100932

Imbachí, L. C., Medina-Rivera, R. D. y Sanz-Uribe, J. R. (2023). Tamaño del grano despulpado en las nuevas variedades de café. Revista Cenicafé, 74(2), e74206. https://publicaciones.cenicafe.org/index.php/cenicafe/article/view/1178 DOI: https://doi.org/10.38141/10778/74206

Instituto Ecuatoriano de Normalización. (2016). Café Tostado en Grano o Molido. Requisitos. NTE INEN 1123. https://n9.cl/ijfh9

Instituto Nacional de Investigaciones Agropecuarias. (2004). Café arábigo. https://tecnologia.iniap.gob.ec/cafe-arabico

Junior, H. L., Venturelle, B. C., de Araújo, E. B., Matos, M. C., Teixeira, W. B. y Fernandes, H. H. F. (2022). Características bromatológicas do café em grão cru comercializado em Jaru-RO. Research, Society and Development, 11(8), e4411830607. https://rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/30607/26255 DOI: https://doi.org/10.33448/rsd-v11i8.30607

Loaëc, G., Jacolot, P., Helou, C., Niquet-Léridon, C. y Tessier, F. J. (2014). Acrylamide, 5-hydroxymethylfurfural and N(ε)-carboxymethyl-lysine in coffee substitutes and instant coffees. Food Additives & Contaminants: Part A, 31(4), 593-604. https://doi.org/10.1080/19440049.2014.885661 DOI: https://doi.org/10.1080/19440049.2014.885661

Manrique, C. I., Arroyave-Hoyos, C. L. y Galvis-Pareja, D. (2018). Bebidas cafeínadas energizantes: efectos neurológicos y cardiovasculares. Iatreia, 31(1), 65-75. https://doi.org/10.17533/udea.iatreia.v31n1a06 DOI: https://doi.org/10.17533/udea.iatreia.v31n1a06

Ono, H., Chuda, Y., Ohnishi-Kameyama, M., Yada, H., Ishizaka, M., Kobayashi, H. y Yoshida, M. (2003). Análisis de la acrilamida por LC-MS/MS y GC-MS en alimentos japoneses procesados. Food Additives & Contaminants, 20(3), 215-220. https://doi.org/10.1080/0265203021000060887 DOI: https://doi.org/10.1080/0265203021000060887

Ormaza-Zapata, A. M., Díaz-Arango, F. O. y Rojano, B. A. (2019). The effect of pressure filtration coffee preparation methods (Coffea arabica L. var. Castillo) on antioxidant content and activity, and beverage acceptance. Dyna, 86(209), 261-270. https://doi.org/10.15446/dyna.v86n209.75839 DOI: https://doi.org/10.15446/dyna.v86n209.75839

Ortiz-Barredo, A. M., Baqué, C., Diaz-Llado, F. y Mora, I. (2004). Determinación de los niveles de acrilamida en el café. NEIKER-Vitoria. https://acortar.link/mbdaUx

Osorio, V. y Pabón, J. (2022). Efecto de las temperaturas y tiempos de tueste en la calidad sensorial del café. Revista Cenicafé, 73(1), e73102. https://doi.org/10.38141/10778/73102 DOI: https://doi.org/10.38141/10778/73102

Ospina-Machado, J. E. (2001). Características Físico-Mecánicas y Análisis de Calidad de Granos. Editorial Unidad de Publicaciones de la Facultad de Ingeniería, Universidad Nacional de Colombia. https://acortar.link/d5mrMs

Périz, E. M., Mañes, J. y Manyes, L. (2016). Evaluación del riesgo de exposición dietética a acrilamida en la población española y valenciana. Revista de Toxicología, 33(1), 20-30. https://www.redalyc.org/pdf/919/91946517004.pdf

Portillo, O. R. (2022). El procesamiento del grano de café. Del tueste a la infusión. Revista Bionatura, 7(3), 18. http://dx.doi.org/10.21931/RB/2022.07.03.18 DOI: https://doi.org/10.21931/RB/2022.07.03.18

Puerta-Quintero, G. I. (1999). Influencia del proceso de beneficio en la calidad del café. Cenicafé, 50(1), 78-88. https://acortar.link/XDyRKc

Puerta, G. I. (2000). Influencia de los granos de café cosechados verdes en la calidad física y organoléptica de la bebida. Cenicafé, 51(2), 136-150 https://biblioteca.cenicafe.org/handle/10778/65

Puerta, G. I. (2013). Calidad del café. En Federación Nacional de Cafeteros de Colombia, Manual del cafetero colombiano: Investigación y tecnología para la sostenibilidad de la caficultura (Vol. 3, pp. 81-110). Cenicafé. https://doi.org/10.38141/cenbook-0026_30

Puerta, G. I. (2016). Calidad física del café de varias regiones de Colombia según altitud suelos y buenas prácticas de beneficio. Revista Cenicafé, 67(1), 7-40. https://www.cenicafe.org/es/publications/1.Calidad.pdf

Ramos, M. y Castaño, J. (2004). Almacenamiento de café tostado y molido en atmosfera de nitrógeno y gas carbónico. Cenicafé, 55(1), 5-15. https://biblioteca.cenicafe.org/handle/10778/128

Rei do Café. (2023). O Café Catuaí. https://reidocafe.com.br/cafe-catuai/

Sánchez, A. M., Vayas, T., Mayorga, F. y Freire, C. (2019). Sector Cafetero Ecuatoriano: Panorama General. https://acortar.link/ObXSig

SCAN Guatemala. (2015). Manual para la Evaluación Sensorial del Café por SCAN Guatemala. https://acortar.link/xQbmH5

Uday-Santacruz, M. E. (2019). Evaluación del riesgo toxicológico de la acrilamida del café de las marcas más consumidas en la zona urbana de la ciudad de Cuenca [Tesis de Maestría]. Universidad de Cuenca. http://surl.li/xgtkau

Vázquez-Ovando, A., Ovando-Medina, I., Adriano-Anaya, L., Betancur-Ancona, D. y Salvador-Figueroa, M. (2016). Alcaloides y polifenoles del cacao, mecanismos que regulan su biosíntesis y sus implicaciones en el sabor y aroma. Archivos Latinoamericanos de Nutrición, 66(3), 239-254. http://surl.li/taipwx

Velásquez, R. A. (2019). Guía de variedades de café. Anacafé. https://acortar.link/Xr7CY5

Venegas-Sánchez, S., Orellana-Bueno, D. y Pérez-Jara, P. (2018). La realidad ecuatoriana en la producción de café. RectiMundo, 2(2), 72-91. https://doi.org/10.26820/recimundo/2.(2).2018.24-44 DOI: https://doi.org/10.26820/recimundo/2.(2).2018.72-91

Vidal-Tejeda, C. A., Julca-Otiniano, A., Castro-Cepero, V., Alvarado-Huaman, L. y Borjas-Ventura, R. R. (2023). Atributos físicos y fisiológicos de las semillas de café (Coffea arabica L). Siembra, 10(2), e4523. https://doi.org/10.29166/siembra.v10i2.4523 DOI: https://doi.org/10.29166/siembra.v10i2.4523

Zapata-Ormaza, A. M., Arango-Díaz, F. O. y Rojano, B. A. (2019). The effect of gravity-drip filtration methods on the chemical and sensorial properties of coffee (Coffea arabica L. var. Castillo). Coffee Science, 14(3), 415-426. https://n9.cl/3dq9j DOI: https://doi.org/10.25186/cs.v14i3.1603