El koji y las fermentaciones fúngicas

Dónde se practica

Colombia, y ante todo una finca. El protocolo fue concebido en 2021 por Christopher Feran, consultor de café. Lo escribió para El Vergel Estate, en Fresno, en el Tolima, hacia 1 500 metros. La finca está dirigida por Elias y Shady Bayter.

El relato publicado nombra a otras cuatro personas.

• Kaapo Paavolainen, campeón de Finlandia 2021, que pidió el café para la competencia.
• Elias Bayter Montenegro, responsable del procesamiento en El Vergel, que lo ejecutó.
• Koichi Higuchi, de la casa Higuchi Matsunosuke Shoten en Osaka, que suministraba las esporas.
• Jeremy Umansky, cocinero en Larder, en Ohio, que aportaba la práctica culinaria del koji.

El lote de competencia era un Java. Se presentó en el campeonato mundial de baristas de Milán, en 2021. El protocolo completo se publicó gratuitamente el 23 de octubre de ese mismo año. El exportador de la finca vende desde entonces lotes koji de otras variedades, entre ellos un Pink Bourbon. No se puede verificar ningún censo de las fincas que practican el proceso. Véase OMBRE.

La investigación publicada, en cambio, está en otra parte, y se refiere a otros sustratos.

• Corea: cereza entera de arábica por vía seca.
• Singapur: café verde de canephora en medio sólido.
• India: pulpa de café, para extraer una enzima.
• Brasil: grano verde, con fines cosméticos.

El principio

El koji es Aspergillus oryzae, un hongo filamentoso, es decir, un moho, domesticado en Asia oriental para el sake, el miso y la salsa de soja. En japonés la palabra no designa el hongo solo, sino el grano que ha colonizado. Las esporas que se venden para iniciarlo se llaman tane-koji, o moyashi.

En el café, este hongo se siembra en la superficie de la cereza entera y se le hace crecer ahí. No fermenta en el sentido de las levaduras ni de las bacterias: no produce primero alcohol ni ácido láctico. Secreta enzimas fuera de sus células y digiere su sustrato en el lugar. De ahí vienen las dos exigencias de la operación. Necesita oxígeno, y desprende mucho calor.

Cuentan tres familias de enzimas. Las amilasas cortan el almidón en azúcares. Las proteasas y las carboxipeptidasas cortan las proteínas en péptidos y luego en aminoácidos libres, entre ellos el glutamato, que aporta el sabor umami. Las enzimas pectinolíticas, pectina metilesterasas y poligalacturonasas, descomponen la pectina. Este último punto no tiene nada de teórico. La EFSA evaluó en 2023 una endopoligalacturonasa producida con una cepa modificada de A. oryzae, y el desmucilaginado del café figura entre sus cinco usos declarados.

Aquí se impone una corrección, porque la frase «el koji transforma el almidón en azúcar» circula por todas partes, incluso en el protocolo de origen. Viene del arroz y viaja mal. El hongo se queda fuera. Lo que alcanza es la piel, la pulpa y el mucílago, la capa de pulpa azucarada pegada al pergamino. Ahora bien, los polisacáridos de la pared de la pulpa de café son sobre todo pectinas ramificadas de arabinogalactanos. El autor del protocolo lo reconoce él mismo en una entrevista: hay muy poco almidón disponible para alimentar al koji. La vía pectinolítica y la vía proteolítica son, pues, las plausibles.

Lo que se puede medir al final es un desplazamiento del stock de precursores. En cultivo sólido de A. oryzae a 30 °C y 70 % de humedad relativa, sobre salvado de trigo y sobre salvado de centeno, los azúcares reductores y las aminas primarias suben ambos. Sobre torta de colza el medio se alcaliniza y solo se acumulan las aminas. El sustrato rige, pues, el resultado, y no se transpone de un sustrato a otro. Ahora bien, azúcares reductores y compuestos aminados son exactamente los dos reactivos de la reacción de Maillard, que construye el aroma en el tueste. En efecto, tras la fermentación en medio sólido de granos verdes de canephora y luego el tueste, las muestras tratadas con A. oryzae muestran un aumento significativo de las pirazinas, los heterociclos nitrogenados que aportan las notas tostadas y de avellana.

El reparto entre las dos vías dependería de la temperatura. El autor del protocolo escribe que la cepa MSCO-11, la de El Vergel, produce más amilasa en la parte alta de su intervalo y más aminoácidos en la parte baja. Ninguna ficha técnica pública lo confirma.

El desarrollo

El protocolo publicado en 2021 siembra las esporas directamente sobre la cereza. No pasa por el arroz.

• Compra de las esporas. Tane-koji de un fabricante japonés, cepa MSCO-11 de Higuchi en Osaka. El costo pesa: 250 dólares por traer 350 g desde Japón hasta Colombia, lo suficiente para tratar unos 70 kg de café verde. La prensa profesional cita además 17 dólares por 30 g de esporas.
• Selección y flotación. Solo cerezas maduras, del rojo sangre al rojo burdeos. La flotación en agua potable retira los flotadores y reduce la flora silvestre. Eso es lo que da al koji el tiempo de instalarse: arranca lentamente y la cereza porta una población densa de competidores.
• Inoculación. 1 g de esporas por kilo de cereza. Mezcla suave, con la mano limpia o con la pala, sin romper la piel.
• Fase de crecimiento. Capa delgada en una tina de uso alimentario con tapa puesta sin apretar. Puesta, porque el hongo es aeróbico y consume oxígeno. Sin apretar, porque necesita también una humedad elevada.
• Control de la temperatura, que lo rige todo. La masa debe mantenerse entre 25 y 30 °C. Por debajo el crecimiento se arrastra, por encima el hongo muere y deja el lugar a otros. Sonda en el centro del montón cada 6 horas, remoción suave al menos cada 12 horas, traslado a la sombra o adición de hielo si se calienta.
• Detención. De 24 a 36 horas, cuando un velo blanco cubre toda la superficie y el olor se vuelve claramente tropical.
• Secado, inmediato. Camas elevadas bajo una malla de sombra que corta 60 a 80 % de la luz. La masa permanece entre 20 y 30 °C, nunca por encima de 30 °C, durante 20 a 30 días en cereza entera. A partir de 16 a 20 % de humedad, se vuelve a formar el montón por la noche para homogeneizar.
• Control por el peso, no a ojo. Se supone que la cereza que entra tiene 65 % de agua, es decir, 35 % de materia seca. Esa materia seca ya no varía. El peso objetivo se calcula a partir de ella.
• Meta final: 12,5 a 13 %. El propio protocolo dice que no es un valor estable. De ahí el envasado al vacío desde la trilla y el almacenamiento en frío.

La conducción comercial de El Vergel, tal como la describe su exportador, es otro proceso. Fabrica primero arroz koji y luego lo usa como inóculo en polvo.

• Arroz koji. Arroz cocido al vapor recibe las esporas. La página del proceso dice 48 horas, las fichas de producto 3 a 4 días. El arroz colonizado se seca y luego se muele fino.
• Por qué este rodeo: divide el gasto. El autor del protocolo sostiene que a partir de 30 g de iniciador se obtienen unos 240 kg de arroz koji.
• Inoculación. El polvo se esparce sobre las cerezas extendidas en camas africanas. El exportador escribe en blanco y negro que se necesita oxígeno para que el hongo crezca.
• Fermentación. 36 horas en la página del proceso, 24 a 72 horas en las fichas de producto. Ambas la califican de aeróbica.
• Secado en dos tiempos. Un silo retira primero 30 % de la humedad, y luego las camas africanas terminan en 15 a 25 días. Otra página describe 10 días de sol y luego 2 a 4 días de secadora mecánica, a 38 °C como máximo.
• Estabilización. Veinte días en sacos GrainPro.

Lo que da en taza

Lo que se mide, y es poco. Un solo ensayo publicado aplica A. oryzae a la cereza en un verdadero diseño comparativo. Cerezas de arábica van a vía seca. Tres modalidades reciben cada una un inóculo, A. oryzae, Leuconostoc mesenteroides o Saccharomyces cerevisiae. Una cuarta sirve de testigo. Las tres inoculaciones mejoran la nota. El testigo obtiene 80,17 ± 1,04 y la mejor, la levadura, 84,00 ± 0,25, con p < 0,05. La nota propia del koji no es legible en las fuentes consultadas: véase OMBRE. Los tres cultivos casi duplican el contenido de ácido 5-cafeoilquínico del grano y aumentan claramente la capacidad antioxidante.

Solo en instrumental, sin panel. La fermentación en medio sólido de granos verdes de canephora modifica los azúcares libres, los aminoácidos libres y los ácidos cafeoilquínicos. Tras el tueste, las pirazinas suben significativamente con A. oryzae, con diferencias netas según la cepa. Un Mucor probado en paralelo da, al contrario, más furanos. El hongo elegido orienta, pues, el resultado tanto como el hecho de fermentar.

Un ensayo indio sortea el hongo y emplea solo su enzima. Una carboxipeptidasa ácida se extrae de un A. oryzae aislado de pulpa de café y luego se produce sobre salvado de trigo con 35 % de humedad, 30 °C y 100 horas. Aplicada al café, lleva la nota organoléptica interna a 7,5 frente a 4,5 del testigo, con pirazinas en aumento. No es una nota SCA ni un panel descrito.

Para situar la familia, un vecino que no es koji. Talaromyces funiculosus KQ2 inoculado sobre cereza hace ganar 1,5 puntos y superar el umbral de los 80 puntos, con p < 0,01. El artículo vincula esta ganancia con un compuesto preciso, el 1,3-dimetoxibenceno, y mide 17,11 % más de sacarosa.

Lo que se reivindica, y quién lo hace. Kaapo Paavolainen cuenta una prueba A-B. Un lote koji se comparó con un natural clásico de la misma variedad, un Red Bourbon, catado a ciegas en cuatro países. El koji habría puntuado más alto, con más cuerpo, más persistencia y una acidez más fina. Ni las notas, ni el tamaño del jurado, ni el protocolo se han publicado, y quien lo relata es un participante.

Sobre la ganancia cifrada, los dos hombres no dicen lo mismo. Elias Bayter anuncia de uno a dos puntos. Christopher Feran toma el ejemplo de un 85 puntos llevado a 87, y luego da vuelta al argumento. Según él, una finca que produce 82 o 83 puntos ganará menos con el koji que con una recolección selectiva, una selección más severa y tanques limpios.

Una palabra sobre el umami, que el comercio destaca. El exportador lo presenta como el resultado anunciado del proceso. Ahora bien, en los ensayos preparatorios, el koji cultivado directamente sobre el grano verde dio tazas de caldo, de shoyu y de miso, juzgadas fallidas. Fue el paso a la cereza el que dio un perfil de café. El umami es, pues, ante todo el modo de fallo de una vía abandonada.

Lo que sale mal

Primero la temperatura. Por encima de 30 °C el hongo muere. Lo que queda es un montón caliente, húmedo y azucarado, entregado a la flora silvestre. Es el camino ordinario hacia lo fermentado (fermento) y hacia el moho.

El moho sembrado no es el único presente. El laboratorio de Higuchi consideraba el ensayo difícil, por la velocidad a la que se pudre la cereza y la diversidad de los competidores, entre ellos mohos productores de aflatoxinas.

A. oryzae no es automáticamente inofensivo, y es el punto que el comercio nunca dice. Las cepas silvestres de la especie tienen el potencial de producir tres micotoxinas: las aflatoxinas, el ácido ciclopiazónico y el ácido 3-nitropropiónico. La producción de aflatoxina suele impedirse mediante deleciones y mutaciones en el grupo de genes de la vía. Un linaje industrial se ha depurado de forma definitiva, el de Novozymes convertida en Novonesis. Su cepa BECh1 perdió de golpe los grupos de la aflatoxina y del ácido ciclopiazónico, y luego los genes npaA y npaB del ácido 3-nitropropiónico. No se ha publicado nada equivalente para una cepa empleada en el café.

El nombre de la especie no garantiza nada. A. oryzae y A. flavus comparten alrededor de 99,5 % de su genoma y solo se distinguen por patrones de deleción en el grupo de genes de la aflatoxina. Separarlos exige una PCR, y el método publicado en 2025 alcanza 92 % de exactitud sobre aislados de nuruk, el fermento coreano. Un trabajo filogenómico sobre 711 genomas de Aspergillus constata además una amplia identificación errónea de las cepas. Una etiqueta no es, pues, una prueba.

No existe una presunción general de seguridad en Europa para este hongo. El estatus QPS no se aplica a los hongos filamentosos: se concede a nivel de especie solo a las bacterias y a algunas levaduras.

La ocratoxina A, que es la verdadera cuestión micotoxicológica del café, no proviene del koji. Proviene de Aspergillus niger, de A. ochraceus y de A. carbonarius, durante el secado y el almacenamiento. Ahora bien, un lote koji se seca en cereza entera durante 15 a 30 días: es exactamente la ventana de estos mohos. En café pergamino seco, la producción de ocratoxina A por A. niger aumenta con la duración del almacenamiento. El ensayo señala también un efecto contraintuitivo: por debajo de ciertos umbrales, el descenso de la temperatura y de la humedad relativa va acompañado de un aumento de la toxina. El tueste degrada 76,4 % en una curva de 180 a 208,8 °C en 11,23 minutos. La reduce, no la anula.

Los defectos con nombre del oficio, y su causa aquí.

• Mohoso: otro moho ha ocupado el lugar, casi siempre tras una deriva de temperatura o un secado demasiado lento.
• Fermentado o avinagrado (vinagre): el montón se ha calentado, los ácidos acético, propiónico y butírico se han acumulado.
• Fenólico: señalado en las fermentaciones largas mal conducidas, mismas causas de fondo.
• Caldo, shoyu, umami agresivo: vía del grano verde, o koji dejado crecer demasiado tiempo.

Por último, la humedad final. El protocolo publicado apunta a 12,5 a 13 % y dice él mismo que no es un valor estable, que se pierde rápido y que impone el vacío y el frío. Un grano más húmedo almacenado en caliente es un grano que se enmohece.

Las referencias

• Dosis de inoculación, protocolo publicado1 g de esporas por kg de cereza
• Ventana de temperatura de la masa25 a 30 °C, el hongo muere por encima
• Control durante el crecimientosonda cada 6 h, remoción al menos cada 12 h
• Duración de la fase de crecimiento, protocolo publicado24 a 36 h, fin con el velo blanco completo
• Secado en cereza entera, protocolo publicado20 a 30 días entre 20 y 30 °C
• Humedad final buscada12,5 a 13 %, valor inestable, vacío y frío obligatorios
• Micotoxinas potenciales de A. oryzae silvestre3 (aflatoxinas, ácido ciclopiazónico, ácido 3-nitropropiónico)
• Degradación de la ocratoxina A en el tueste76,4 % de 180 a 208,8 °C en 11,23 min