El proceso lavado clásico

Dónde se practica

El proceso lavado es la norma en Colombia. El instituto nacional de investigación cafetera, Cenicafé, lo documenta y lo cuantifica desde 1938. Lo esencial de los parámetros publicados sobre este proceso proviene de allí. La caficultura colombiana se escalona entre 1 000 y 2 000 metros de altitud. Esta amplitud cubre una amplia gama de temperaturas de fermentación, y la temperatura rige la duración.

Es también la vía dominante en Kenia, Ruanda, Burundi, América Central y Perú. En Etiopía coexiste con la vía seca según las regiones y las estaciones de despulpado. Su difusión sigue la disponibilidad de agua: requiere una fuente limpia y regular en el momento de la cosecha.

La fecha de aparición del proceso no pudo establecerse con una fuente de primer o de segundo rango. Véase la zona de sombra.

El principio

El proceso lavado retira el mucílago, la capa de pulpa azucarada y pegajosa adherida al pergamino, antes del secado. No lo retira frotando: hace que se deshaga químicamente.

El mucílago es un gel. Alrededor de 90 % de su peso fresco es agua. Lo que le da consistencia son las sustancias pécticas, que pesan de 0,6 % a 2,0 % del mucílago fresco. Son cadenas de ácido D-galacturónico, más o menos esterificadas por grupos metilo.

La fermentación en tanque pone en juego enzimas llamadas pectinasas. No todas hacen lo mismo, y es ese reparto el que explica la pérdida de consistencia del gel. Las poligalacturonasas hidrolizan los enlaces entre unidades de ácido galacturónico, lo que corta la cadena y libera ácido galacturónico y azúcares simples. Las pectinesterasas, por su parte, desprenden los grupos metilo, lo que libera metanol. Otras esterasas liberan acetato. El gel pierde entonces su cohesión, se vuelve soluble, y el agua de lavado se lo lleva.

Estas pectinasas provienen de dos fuentes. Los microorganismos instalados en el grano despulpado las producen, entre ellos las levaduras. Las pectinesterasas, por su parte, están presentes de forma natural en los tejidos vegetales.

En paralelo, los mismos microorganismos fermentan los azúcares del mucílago en etanol, ácido láctico y ácido acético. Esa fermentación no es el objetivo buscado. El objetivo es degradar el mucílago, y la degradación de otros compuestos daña el producto. La acidificación es, por tanto, un subproducto, pero sirve de trazador cómodo. El pH del mucílago cae de alrededor de 5,2 a un valor comprendido entre 3,5 y 4,0, y es esa caída la que se mide.

Una palabra sobre los tanques llamados cerrados. Cerrar un tanque no quiere decir expulsar el aire. Nadie purga el oxígeno: lo consumen los microorganismos, y el medio se empobrece en oxígeno por agotamiento. El término anaerobio, corriente en el comercio, no describe, por tanto, una purga.

Una razón química para preferir el tanque sumergido al tanque seco

Esta ficha compara la fermentación sumergida y la fermentación en seco por sus duraciones y por sus curvas de pH. Existe un tercer criterio, raramente escrito, y se refiere a lo que produce cada sistema más que al tiempo que toma.

Hackler y Särchen escriben que la fermentación conducida en tanque de agua aumenta componentes fundadores del aroma del tueste, a saber, ácidos orgánicos como el ácido aspártico y el ácido glutámico, ésteres, alcoholes y aldehídos, que reduce el pH, y que disminuye cómodamente la concentración de compuestos indeseables como el ácido butírico.

Este último punto es el que falta en la ficha, y merece desarrollarse porque no es evidente. Cabría esperar que un baño de agua, al excluir el aire, favoreciera las vías estrictamente anaeróbicas, es decir, precisamente la que produce el ácido butírico. Dos mecanismos explican que no ocurra así. El primero es la dilución: un tanque sumergido contiene varias veces el volumen de agua del mucílago solo, y una molécula producida se encuentra allí repartida en un volumen mucho mayor, y por tanto por debajo de su umbral de percepción durante más tiempo. El segundo es el lixiviado: una parte de lo que se produce pasa al agua y se va con el lavado, mientras que una fermentación en seco conserva todo en el pergamino y lo deja secar con él. El tanque de agua no impide, pues, la vía butírica, sino que evacua su producto.

Hacen falta dos precisiones para que este razonamiento no se desvirtúe. La primera es que el mismo lixiviado se lleva también moléculas deseables, y que es exactamente el reproche que los partidarios de la fermentación en seco dirigen al tanque de agua. Los autores mencionan el aumento de los precursores de aroma y la disminución del ácido butírico en la misma frase, sin dar cifras para uno ni para otra, y hay que tratar por tanto los dos efectos como direcciones y no como amplitudes. La segunda es que la comparación no va acompañada de testigo: el párrafo citado describe lo que hace la fermentación en tanque de agua, no reporta ningún ensayo que haya medido, sobre un mismo lote, los contenidos de ácido butírico de los dos sistemas.

Lo que permitiría concluir es un experimento sencillo, y su ausencia es notable: dividir en dos un lote de cerezas despulpadas, conducir una mitad sumergida y la otra en seco, en el mismo local y durante el mismo tiempo, y luego dosificar los ácidos de cadena corta de los dos pergaminos lavados y secados. Mientras falte esa medición, la ficha puede escribir que la literatura atribuye al tanque sumergido un efecto de reducción de los compuestos indeseables, indicando que es plausible por dilución y lixiviado, y que no se ha cuantificado.

Fuentes de este pasaje: Hackler y Särchen, capítulo 6, p. 92; juicio general sobre el control de los parámetros en vía húmeda, capítulo 5, p. 71.

El desarrollo

1. Cosecha selectiva. Más de 80 % de frutos maduros y menos de 2,5 % de frutos verdes. Este umbral rige la homogeneidad de la masa, porque la carga de mucílago depende de la madurez. Referido al fruto fresco entero, el verde porta 1,3 % de mucílago, el pintón (fruto a medio colorear) 8,4 %, el maduro cerca de 11 %. Referido al grano ya despulpado, base diferente que no debe confundirse con la anterior, el maduro porta 18,8 % y el pintón 14,9 %. Una masa mezclada no tiene, por tanto, un punto final único.

2. Clasificación hidráulica de la cereza en agua limpia. Los flotadores y los frutos dañados suben y se apartan. Cenicafé publica dos cifras de consumo que difieren en un factor diez: véase la zona de sombra.

3. Despulpado, preferiblemente sin agua. En un fruto maduro de arábica, la pulpa pesa alrededor de 44 % del peso, el café pergamino 45 %, el mucílago cerca de 11 %. Despulpar con agua que no entra en el tanque lixivia una parte de los azúcares solubles, los que inician las reacciones, y alarga la fermentación.

4. Cribado del grano despulpado con zaranda. Retira los frutos no despulpados, los restos de pulpa y los frutos secos. Un tamiz mal mantenido cambia el recuento y el tipo de los microorganismos del sustrato que se va a fermentar. Esos restos hacen también subir la temperatura de la masa, lo que acelera el proceso y expone a la sobrefermentación.

5. Fermentación en tanque. Duraciones recomendadas por Cenicafé, según el sistema y la temperatura ambiente:

• tanque sin agua, sistema abierto, 20 a 23 °C: 14 a 18 horas
• tanque sin agua, sistema abierto, 13 a 17 °C: 14 a 24 horas
• tanque sumergido con 30 L de agua limpia por 100 kg de café en baba (grano despulpado todavía cubierto de mucílago), 20 a 23 °C: 18 a 30 horas
• tanque sumergido, 13 a 17 °C: hasta 42 horas

La temperatura rige la velocidad porque los fermentadores son mesófilos, es decir, trabajan a temperaturas medias. La mayoría de las levaduras crecen entre 5 y 39 °C, con un óptimo de 28 a 35 °C. Las bacterias lácticas crecen entre 25 y 30 °C. Basta, pues, enfriar para ralentizar: en refrigeración a 4 a 8 °C, 31 horas solo degradan 20 % de los azúcares reductores, frente a 30 % a 23 °C.

6. Efecto de la altitud. Pasa enteramente por la temperatura. La zona cafetera colombiana se extiende de 1 000 a 2 000 metros. Los mínimos van allí de 12,2 a 18,1 °C, los máximos de 22,4 a 28,2 °C. Los valores bajos corresponden a las altitudes altas, puesto que el aire se enfría al subir. Más arriba, la masa está más fría y por tanto es más lenta. Un registro de campo en 20 fincas del Cesar, entre 1 116 y 1 938 metros, da duraciones de 10 a 42 horas. La temperatura media de los tanques fue allí de 20,5 °C, con una desviación estándar de 1,93 °C. Sube durante el proceso, y algunas fincas registraron aumentos de 6 a 10,6 °C.

7. Reconocer el final. Cuatro métodos, dos de ellos malos:

• la vara clavada en la masa, de la que se observa si el hueco se mantiene: da el punto a las 7,29 horas, con solo 58 % del mucílago degradado
• el tacto, cuando el grano se vuelve áspero: 10,23 horas en promedio, con 74 % de degradación
• el Fermaestro, cono truncado perforado de 500 mL lleno de café despulpado e inmerso en la masa: la masa se asienta al perder su mucílago. Un vacío superior a 85 mm en la parte superior señala más de 96 % de remoción
• el pH, medido con pHmetro o con tiras colorimétricas

Estas diferencias cuentan, porque la degradación real por encima de 97 % requiere 15,5 horas, con 0,9 hora de margen. Los dos métodos tradicionales hacen, por tanto, lavar demasiado pronto. El Fermaestro dio el punto correcto en 97,1 % de los ensayos realizados en 70 fincas. Propuso allí duraciones de 11,45 a 20,0 horas, mientras que el juicio del caficultor iba de 10 a 72 horas.

8. Umbrales de parada. Cenicafé publica los valores de fin de fermentación para tanques abiertos conducidos entre 18 y 23 °C. En tanque sin agua, la fermentación dura 12 a 18 horas, el pH parte de 5,0 a 5,3 y termina entre 3,7 y 3,9. El mucílago pasa allí de 17 a 19 grados Brix a 12 a 14 grados Brix (lectura con refractómetro de los sólidos solubles). En tanque sumergido con 30 % de agua, la fermentación dura 18 a 30 horas, el pH parte de 5,3 a 5,6 y termina entre 3,9 y 4,2. El medio pasa allí de 4,2 a 5,8 grados Brix a 8,0 a 9,0 grados Brix. Los dos sistemas no tienen, pues, el mismo límite de pH, y los Brix se mueven en sentido inverso: bajan sin agua, suben en sumergido porque los azúcares se disuelven en el agua. Un retraso en el lavado de 3 horas o más tras la degradación aumenta el riesgo de defectos en taza.

9. Lavado en cuatro enjuagues sucesivos, con 30 %, 20 %, 20 % y luego 30 % del volumen total. Se agita, se apartan las impurezas, se vacía en cada fase. El fraccionamiento sirve para llevarse los residuos que, de otro modo, fermentarían sin control durante el secado. Cantidades: 2,0 L por kg de café en baba tras fermentación sin agua, 1,7 L tras fermentación sumergida. El agua debe ser potable y de pH 6 a 8. No debe contener ni enterobacterias, ni metales pesados, ni sólidos disueltos.

10. Secado hasta 10 a 12 % de humedad, norma comercial colombiana del café pergamino. En capas delgadas, para que el agua se evapore rápido. En secadora mecánica de capa fija, el aire de secado se mantiene entre 48 y 52 °C. Por encima de 50 °C, los granos veteados y cristalizados se vuelven más frecuentes, y por encima de 55 °C se fabrica café reposado. El flujo de aire recomendado es de 98 a 102 m³ por minuto y por tonelada de café pergamino seco, para una altura total de capas de 70 a 75 cm. Con este ajuste, el secado no pasa de 24 horas. Si el secado no puede empezar enseguida, conservar el grano por debajo de 15 °C durante 30 horas como máximo, y enjuagarlo antes de secarlo.

11. Reposo y almacenamiento. Dejar el café seco empacado al menos 15 días, a 18 a 20 °C, antes de la trilla. Para una conservación más larga, Cenicafé recomienda 12 a 18 °C y una humedad relativa de 65 a 70 %. Un segundo documento de Cenicafé cuantifica la estabilidad: con 10 a 12 % de humedad del grano, entre 15 y 18 °C y con 65 a 70 % de humedad relativa, la calidad se mantiene hasta 10 meses. Los dos límites bajos de temperatura publicados no coinciden: véase la zona de sombra. Por debajo de 10 % de humedad, los lípidos se oxidan, y el grano se degrada por otra vía.

12. Destino del agua. La carga contaminante no desaparece cuando se ahorra agua: se concentra. Los valores siguientes son los que publica Cenicafé, en litros y en demanda química de oxígeno (DQO) por kilogramo de café pergamino seco:

• fermentación natural, todas las conducciones juntas: de 4,17 a 20 L
• canal de correteo: 20 L
• tanque tradicional lavado en cuatro enjuagues: 4,17 L, DQO cercana a 26 500 mg/L
• Becolsub: 0,7 a 1,0 L, lixiviados de unos 110 000 mg/L de DQO
• Ecomill: 0,3 a 0,5 L

Existen dos tratamientos en la finca. El Becolsub mezcla las aguas de mucílago con la pulpa mediante un tornillo sin fin. Controla así 90 a 92 % de la contaminación potencial del café, pulpa incluida, y no solo del lavado. Las aguas de lavado del Ecomill pueden deshidratarse al sol: en secador parabólico, una carga de 15 litros por m² baja a 10 a 12 % de humedad en 7 a 10 días según el clima. El líquido se convierte entonces en un residuo sólido, almacenable y utilizable como fertilizante orgánico.

Lo que da en taza

Lo que se mide, en ensayos de Cenicafé conducidos en condiciones controladas:

• en 45 lotes seguidos con el Fermaestro, la remoción media del mucílago fue de 96,7 %, con un error estándar de 0,22 %. Ninguna taza de estos lotes presentó un defecto ligado a la fermentación
• los dos métodos tradicionales de punto final hacen lavar mucho antes de la remoción completa, a 58 % y 74 % de degradación. Queda, por tanto, mucílago en el grano al secarse
• una fermentación conducida a 15 °C aumenta la frecuencia de los sabores llamados especiales, en comparación con una fermentación a temperatura ambiente de 18 a 26 °C
• los defectos ásperos, amaderados y agrios son más frecuentes cuando la temperatura sube, en sistema cerrado, en sustrato sólido, y más allá de 42 horas

Sobre el perfil, y siempre en estos ensayos: las fermentaciones sumergidas dan una taza dulce con notas de chocolate y caramelo. Las fermentaciones sin agua dan una taza más compleja, con notas frutales, cítricas y achocolatadas. Los sistemas abiertos favorecen las notas frutales, achocolatadas y dulces.

Lo que se reivindica sin prueba consultada. Primero, la afirmación corriente según la cual el proceso lavado da más acidez y una taza más limpia que la vía seca. No pudo leerse aquí ninguna comparación a ciegas sobre un mismo lote publicada por una fuente de primer rango. La comparación está en todo caso confundida con la variedad, la altitud y la conducción del secado. Segundo, la idea de que prolongar la fermentación más allá del punto de lavado mejora la nota. Un ensayo de primer rango publicado en 2025 por el propio equipo de Cenicafé no encuentra efecto sensorial significativo de la duración. Ve, en cambio, que la calidad física del grano se degrada. Véase la zona de sombra.

Una cosa es cierta en el plano lógico: el proceso lavado no añade nada a la taza. Retira un sustrato antes de que se transforme. Lo que se le atribuye en positivo es a menudo una ausencia de defecto.

Lo que sale mal

Lo fermentado y lo avinagrado (fermento y vinagre). Es el defecto central del proceso. Proviene de la acumulación de los ácidos de fermentación en contacto con el grano, el ácido acético a la cabeza. A las 18 horas de fermentación sin agua, ácido acético y ácido láctico están al mismo nivel, 0,16 % en promedio. A las 42 horas, el acético ha subido a 0,36 % y el láctico a 0,24 %. La permanencia prolongada en estos ácidos fabrica granos vinagre y tazas agrias.

Stinker. Es la etapa siguiente, de olor nauseabundo. En un ensayo que simulaba malas prácticas, café sin seleccionar y sobrefermentado, el stinker alcanza 100 % de las muestras a las 88 horas. Análisis sensorial con 12 repeticiones por muestra y seis jueces.

Fermentación en seco no controlada. El café en baba depositado en un tanque con restos de pulpa se acidifica y se calienta rápido. Debe lavarse antes de haber superado 14 a 16 horas en el recipiente.

Retraso en el lavado. Tres horas o más después de la degradación completa hacen subir el riesgo de defectos en taza. En 70 fincas, el caficultor fermentó más tiempo del necesario en 40 % de los ensayos.

Mezcla de lotes de varios días. Produce una calidad heterogénea, granos vinagre y decolorados, y aumenta el riesgo de contaminación por la pulpa presente.

Reposado. Proviene del secado por encima de 55 °C, de un grano almacenado con más de 12,5 % de humedad, o de una humedad ambiente superior a 75 %.

Fenólico y mohoso. Se identifican cinco causas:

• los mohos de los géneros Aspergillus y Penicillium
• los retrasos en el secado, que decoloran y enmohecen el grano
• los granos perforados por la broca
• el agua sucia, en particular el café en baba dejado en un agua cargada de pulpas
• la combustión directa en una secadora sin intercambiador ni chimenea

Efecto de la altitud contraintuitivo. Un estudio se refiere a 580 muestras provenientes de 162 fincas, cosechas 2005 a 2007. El defecto fermentado en taza alcanza allí 16,0 % por encima de 1 600 metros. Cae a 13,1 % entre 1 300 y 1 600 metros, y a 4,9 % por debajo de 1 300 metros. La fuente da la cifra sin establecer la causa.

Las referencias

• Duración, tanque sin agua, abierto, 20 a 23 °C14 a 18 horas
• Duración, tanque sumergido con 30 %, 13 a 17 °Chasta 42 horas
• pH final, tanque sin agua3,7 a 3,9
• pH final, tanque sumergido con 30 %3,9 a 4,2
• Mucílago en un grano despulpado maduro18,8 % del peso
• Agua de lavado, tanque tradicional en cuatro enjuagues4,17 L por kg de café pergamino seco
• DQO de estas aguas de lavadounos 26 500 mg/L