A via úmida clássica

Onde se pratica

A via úmida é a norma na Colômbia. O instituto nacional de pesquisa cafeeira, a Cenicafé, a documenta e a quantifica desde 1938. O essencial dos parâmetros publicados sobre esse processo vem de lá. A cafeicultura colombiana se escalona entre 1.000 e 2.000 metros de altitude. Essa amplitude cobre uma ampla gama de temperaturas de fermentação, e a temperatura comanda a duração.

É também a via dominante no Quênia, em Ruanda, no Burundi, na América Central e no Peru. Na Etiópia coexiste com a via seca conforme as regiões e as estações de despolpamento. Sua difusão acompanha a disponibilidade de água: exige uma fonte limpa e regular na época da colheita.

A data de aparecimento do processo não pôde ser estabelecida em fonte de primeiro ou segundo nível. Ver a zona de sombra.

O princípio

A via úmida retira a mucilagem, a camada de polpa açucarada e gosmenta colada ao pergaminho, antes da secagem. Não a retira esfregando: faz com que ela se desfaça quimicamente.

A mucilagem é um gel. Cerca de 90 % de seu peso fresco é água. O que lhe dá consistência são as substâncias pécticas, que pesam de 0,6 % a 2,0 % da mucilagem fresca. São cadeias de ácido D-galacturônico, mais ou menos esterificadas por grupos metila.

A fermentação em tanque coloca em jogo enzimas chamadas pectinases. Nem todas fazem a mesma coisa, e é essa divisão que explica a perda de consistência do gel. As poligalacturonases hidrolisam as ligações entre unidades de ácido galacturônico, o que corta a cadeia e libera ácido galacturônico e monossacarídeos. As pectinesterases, elas, destacam os grupos metila, o que libera metanol. Outras esterases liberam acetato. O gel perde então sua coesão, torna-se solúvel, e a água de lavagem o leva embora.

Essas pectinases vêm de duas fontes. Os microrganismos instalados no grão despolpado as produzem, leveduras incluídas. As pectinesterases, elas, estão presentes naturalmente nos tecidos vegetais.

Em paralelo, os mesmos microrganismos fermentam os açúcares da mucilagem em etanol, ácido lático e ácido acético. Essa fermentação não é o objetivo. O objetivo é degradar a mucilagem, e a degradação de outros compostos prejudica o produto. A acidificação é, portanto, um subproduto, mas serve de traçador cômodo. O pH da mucilagem cai de cerca de 5,2 para um valor entre 3,5 e 4,0, e é essa queda que se mede.

Uma palavra sobre os tanques ditos fechados. Fechar um tanque não quer dizer expulsar o ar dele. Ninguém purga o oxigênio: ele é consumido pelos microrganismos, e o meio se empobrece de oxigênio por esgotamento. O termo anaeróbico, corrente no comércio, não descreve, portanto, uma purga.

Uma razão química para preferir o tanque submerso ao tanque seco

Esta ficha compara a fermentação submersa e a fermentação a seco por suas durações e por suas curvas de pH. Existe um terceiro critério, raramente escrito, e ele trata do que cada sistema produz, mais do que do tempo que leva.

Hackler e Särchen escrevem que a fermentação conduzida em tanque de água aumenta componentes fundadores do aroma da torra, a saber ácidos orgânicos como o ácido aspártico e o ácido glutâmico, ésteres, álcoois e aldeídos, que ela abaixa o pH, e que reduz comodamente a concentração de compostos indesejáveis como o ácido butírico.

Este último ponto é o que falta à ficha, e merece ser desenvolvido porque não é evidente. Esperar-se-ia que um banho de água, excluindo o ar, favorecesse as vias estritamente anaeróbicas, portanto precisamente a que produz o ácido butírico. Dois mecanismos explicam que não seja assim. O primeiro é a diluição: um tanque submerso contém várias vezes o volume de água da mucilagem sozinha, e uma molécula produzida ali fica repartida num volume bem maior, portanto abaixo de seu limiar de percepção por mais tempo. O segundo é a lixiviação: uma parte do que é produzido passa para a água e vai embora na lavagem, enquanto uma fermentação a seco guarda tudo no pergaminho e o deixa secar com ele. O tanque de água não impede, portanto, a via butírica, apenas evacua o produto dela.

Duas precisões são necessárias para que esse raciocínio não seja usado abusivamente. A primeira é que a mesma lixiviação leva também moléculas desejáveis, e é exatamente a crítica que os partidários da fermentação a seco fazem ao tanque de água. Os autores mencionam o aumento dos precursores de aroma e a diminuição do ácido butírico na mesma frase, sem dar números para um nem para outro, e é preciso, portanto, tratar os dois efeitos como direções e não como amplitudes. A segunda é que a comparação não tem controle: o parágrafo citado descreve o que faz a fermentação em tanque de água, não relata nenhum ensaio que tenha medido, num mesmo lote, os teores de ácido butírico dos dois sistemas.

O que permitiria concluir é um experimento simples, e sua ausência é notável: dividir um lote de cerejas despolpadas em dois, conduzir uma metade submersa e a outra a seco, no mesmo local e pela mesma duração, depois dosar os ácidos de cadeia curta dos dois pergaminhos lavados e secos. Enquanto essa medição faltar, a ficha pode escrever que a literatura atribui ao tanque submerso um efeito de redução dos compostos indesejáveis, indicando que é plausível por diluição e lixiviação, e que não foi quantificado.

Fontes desta passagem: Hackler e Särchen, capítulo 6, p. 92; julgamento geral sobre o controle dos parâmetros na via úmida, capítulo 5, p. 71.

O passo a passo

1. Colheita seletiva. Mais de 80 % de frutos maduros e menos de 2,5 % de frutos verdes. Esse limiar comanda a homogeneidade da massa, pois a carga de mucilagem depende da maturação. Relativo ao fruto fresco inteiro, o verde carrega 1,3 % de mucilagem, o pinton (fruto meio colorido, em espanhol) 8,4 %, o maduro cerca de 11 %. Relativo ao grão já despolpado, base diferente que não se deve confundir com a anterior, o maduro carrega 18,8 % e o pinton 14,9 %. Uma massa misturada não tem, portanto, um ponto final único.

2. Classificação hidráulica da cereja em água limpa. As boias e os frutos danificados sobem e são descartados. A Cenicafé publica dois números de consumo que diferem por um fator dez: ver a zona de sombra.

3. Despolpamento, de preferência sem água. Num fruto maduro de arábica, a polpa pesa cerca de 44 % do peso, o café em pergaminho 45 %, a mucilagem cerca de 11 %. Despolpar com água que não entra no tanque lixivia uma parte dos açúcares solúveis, os que iniciam as reações, e alonga a fermentação.

4. Peneiramento do grão despolpado (zaranda, em espanhol). Retira os frutos não despolpados, os restos de polpa e os frutos secos. Uma peneira mal conservada muda a contagem e o tipo dos microrganismos do substrato a fermentar. Esses restos também fazem subir a temperatura da massa, o que acelera o processo e expõe à fermentação excessiva.

5. Fermentação em tanque. Durações recomendadas pela Cenicafé, conforme o sistema e a temperatura ambiente:

• tanque sem água, sistema aberto, 20 a 23 °C: 14 a 18 horas
• tanque sem água, sistema aberto, 13 a 17 °C: 14 a 24 horas
• tanque submerso a 30 L de água limpa para 100 kg de café baboso (grão despolpado ainda coberto de mucilagem), 20 a 23 °C: 18 a 30 horas
• tanque submerso, 13 a 17 °C: até 42 horas

A temperatura comanda a velocidade porque os fermentadores são mesófilos, isto é, trabalham em temperaturas médias. A maioria das leveduras cresce entre 5 e 39 °C, com um ótimo de 28 a 35 °C. As bactérias láticas crescem entre 25 e 30 °C. Resfriar basta, portanto, para desacelerar: em refrigeração a 4 a 8 °C, 31 horas degradam apenas 20 % dos açúcares redutores, contra 30 % a 23 °C.

6. Efeito da altitude. Passa inteiramente pela temperatura. A zona cafeeira colombiana se estende de 1.000 a 2.000 metros. As mínimas vão ali de 12,2 a 18,1 °C, as máximas de 22,4 a 28,2 °C. Os valores baixos correspondem às altitudes altas, já que o ar esfria ao subir. Mais alto, a massa é mais fria, portanto mais lenta. Um levantamento de campo em 20 fazendas do Cesar, entre 1.116 e 1.938 metros, dá durações de 10 a 42 horas. A temperatura média dos tanques ali era de 20,5 °C, com desvio padrão de 1,93 °C. Ela sobe durante o processo, e algumas fazendas registraram aumentos de 6 a 10,6 °C.

7. Reconhecer o fim. Quatro métodos, dois dos quais ruins:

• a vara enfiada na massa, em que se observa se o buraco se mantém: dá o ponto às 7,29 horas, com apenas 58 % da mucilagem degradada
• o tato, o grão se tornando áspero: 10,23 horas em média, com 74 % de degradação
• o Fermaestro, cone truncado perfurado de 500 mL cheio de café despolpado e imerso na massa: a massa assenta ao perder sua mucilagem. Um vazio superior a 85 mm no topo sinaliza mais de 96 % de remoção
• o pH, medido com o medidor de pH ou com tiras coloridas

Essas diferenças contam, porque a degradação real acima de 97 % exige 15,5 horas, com margem de 0,9 hora. Os dois métodos tradicionais fazem, portanto, lavar cedo demais. O Fermaestro deu o ponto certo em 97,1 % dos ensaios feitos em 70 fazendas. Propôs ali durações de 11,45 a 20,0 horas, onde o julgamento do cafeicultor ia de 10 a 72 horas.

8. Limiares de parada. A Cenicafé publica os valores de fim de fermentação para tanques abertos conduzidos entre 18 e 23 °C. Em tanque sem água, a fermentação dura 12 a 18 horas, o pH parte de 5,0 a 5,3 e termina entre 3,7 e 3,9. A mucilagem passa ali de 17 a 19 graus Brix para 12 a 14 graus Brix (leitura no refratômetro dos sólidos solúveis). Em tanque submerso a 30 % de água, a fermentação dura 18 a 30 horas, o pH parte de 5,3 a 5,6 e termina entre 3,9 e 4,2. O meio passa ali de 4,2 a 5,8 graus Brix para 8,0 a 9,0 graus Brix. Os dois sistemas não têm, portanto, o mesmo limite de pH, e os Brix se movem em sentidos contrários: baixam sem água, sobem em submerso porque os açúcares se dissolvem na água. Um atraso na lavagem de 3 horas ou mais após a degradação aumenta o risco de defeitos na xícara.

9. Lavagem em quatro enxágues sucessivos, a 30 %, 20 %, 20 % e depois 30 % do volume total. Agita-se, descartam-se as impurezas, esvazia-se a cada fase. O fracionamento serve para levar os resíduos que, de outro modo, fermentariam sem controle durante a secagem. Quantidades: 2,0 L por kg de café baboso após fermentação sem água, 1,7 L após fermentação submersa. A água deve ser potável e de pH 6 a 8. Não deve conter nem enterobactérias, nem metais pesados, nem sólidos dissolvidos.

10. Secagem até 10 a 12 % de umidade, norma comercial colombiana do café em pergaminho. Em camadas finas, para que a água evapore depressa. Em secador mecânico de camada fixa, o ar de secagem se mantém entre 48 e 52 °C. Acima de 50 °C, os grãos veiados e cristalizados se tornam mais frequentes, e acima de 55 °C fabrica-se o reposado. A vazão de ar recomendada é de 98 a 102 m³ por minuto e por tonelada de café em pergaminho seco, para uma altura total de camadas de 70 a 75 cm. Nessa regulagem, a secagem não passa de 24 horas. Se a secagem não puder começar imediatamente, manter o grão abaixo de 15 °C por 30 horas no máximo, e enxaguá-lo antes de secar.

11. Descanso e armazenamento. Deixar o café seco embalado por 15 dias ao menos, a 18 a 20 °C, antes do descascamento. Para uma conservação mais longa, a Cenicafé recomenda 12 a 18 °C e uma umidade relativa de 65 a 70 %. Um segundo documento da Cenicafé quantifica a durabilidade: a 10 a 12 % de umidade do grão, entre 15 e 18 °C e a 65 a 70 % de umidade relativa, a qualidade se mantém até 10 meses. Os dois limites baixos de temperatura publicados não coincidem: ver a zona de sombra. Abaixo de 10 % de umidade, os lipídios oxidam, e o grão se degrada por outra via.

12. Destino da água. A carga poluente não desaparece quando se economiza água: ela se concentra. Os valores abaixo são os que a Cenicafé publica, em litros e em demanda química de oxigênio (DQO) por quilograma de café em pergaminho seco:

• fermentação natural, todas as condutas somadas: de 4,17 a 20 L
• canal de correteo: 20 L
• tanque tradicional lavado em quatro enxágues: 4,17 L, DQO próxima de 26.500 mg/L
• Becolsub: 0,7 a 1,0 L, lixiviados a cerca de 110.000 mg/L de DQO
• Ecomill: 0,3 a 0,5 L

Dois tratamentos existem na fazenda. O Becolsub mistura as águas de mucilagem com a polpa por meio de um parafuso sem fim. Controla assim 90 a 92 % da poluição potencial do café, polpa incluída, e não só da lavagem. As águas de lavagem do Ecomill podem ser desidratadas ao sol: sob secador parabólico, uma carga de 15 litros por m² desce a 10 a 12 % de umidade em 7 a 10 dias conforme o clima. O líquido torna-se então um resíduo sólido, armazenável e utilizável como fertilizante orgânico.

O que isso dá na xícara

O que foi medido, em ensaios da Cenicafé conduzidos em condições controladas:

• em 45 lotes acompanhados com o Fermaestro, a remoção média da mucilagem foi de 96,7 %, com erro padrão de 0,22 %. Nenhuma xícara desses lotes apresentou defeito ligado à fermentação
• os dois métodos tradicionais de ponto final fazem lavar bem antes da remoção completa, a 58 % e 74 % de degradação. Resta, portanto, mucilagem no grão na secagem
• uma fermentação conduzida a 15 °C aumenta a frequência dos sabores ditos especiais, em comparação com uma fermentação em ambiente de 18 a 26 °C
• os defeitos ásperos, amadeirados e azedos são mais frequentes quando a temperatura sobe, em sistema fechado, em substrato sólido, e além de 42 horas

Sobre o perfil, e sempre nesses ensaios: as fermentações submersas dão uma xícara doce com notas de chocolate e caramelo. As fermentações sem água dão uma xícara mais complexa, com notas frutadas, cítricas e achocolatadas. Os sistemas abertos favorecem as notas frutadas, achocolatadas e doces.

O que é reivindicado sem prova consultada. Primeiro, a afirmação corrente segundo a qual a via úmida dá mais acidez e uma xícara mais limpa que a via seca. Nenhuma comparação às cegas sobre um mesmo lote, publicada por uma fonte de primeiro nível, pôde ser lida aqui. A comparação é de toda forma confundida com a variedade, a altitude e a condução da secagem. Segundo, a ideia de que prolongar a fermentação além do ponto de lavagem melhora a nota. Um ensaio de primeiro nível publicado em 2025 pela própria equipe da Cenicafé não encontra efeito sensorial significativo da duração. Vê em compensação a qualidade física do grão se degradar. Ver a zona de sombra.

Uma coisa é certa no plano lógico: a via úmida não acrescenta nada à xícara. Retira um substrato antes que ele se transforme. O que se lhe atribui de positivo é muitas vezes uma ausência de defeito.

O que dá errado

O fermentado e o avinagrado (fermento e vinagre, em espanhol). É o defeito central do processo. Vem do acúmulo dos ácidos de fermentação em contato com o grão, o ácido acético à frente. Com 18 horas de fermentação sem água, ácido acético e ácido lático estão no mesmo nível, 0,16 % em média. Com 42 horas, o acético subiu a 0,36 % e o lático a 0,24 %. A permanência prolongada nesses ácidos fabrica grãos avinagrados e xícaras azedas.

Stinker. É o estágio seguinte, de cheiro nauseabundo. Num ensaio que simula más práticas, café não selecionado e fermentado em excesso, o stinker atinge 100 % das amostras às 88 horas. Análise sensorial com 12 repetições por amostra e seis juízes.

Fermentação a seco não controlada. O café baboso depositado num tanque com restos de polpa se acidifica e esquenta depressa. Deve ser lavado antes de passar de 14 a 16 horas no recipiente.

Atraso na lavagem. Três horas ou mais após a degradação completa fazem subir o risco de defeitos na xícara. Em 70 fazendas, o cafeicultor fermentou por mais tempo que o necessário em 40 % dos ensaios.

Mistura de lotes de vários dias. Produz uma qualidade heterogênea, grãos avinagrados e descoloridos, e aumenta o risco de contaminação pela polpa presente.

Reposado. Vem da secagem acima de 55 °C, de um grão armazenado acima de 12,5 % de umidade, ou de uma umidade ambiente acima de 75 %.

Fenólico e mofado. Cinco causas são identificadas:

• os mofos dos gêneros Aspergillus e Penicillium
• os atrasos na secagem, que descoloram e embolorecem o grão
• os grãos furados pela broca-do-café
• a água suja, notadamente o café baboso deixado numa água carregada de polpas
• a combustão direta num secador sem trocador de calor nem chaminé

Efeito de altitude contraintuitivo. Um estudo trata de 580 amostras de 162 fazendas, safras 2005 a 2007. O defeito fermentado na xícara atinge ali 16,0 % acima de 1.600 metros. Cai a 13,1 % entre 1.300 e 1.600 metros, e a 4,9 % abaixo de 1.300 metros. A fonte dá o número sem estabelecer a causa.

Os pontos de referência

• Duração, tanque sem água, aberto, 20 a 23 °C14 a 18 horas
• Duração, tanque submerso a 30 %, 13 a 17 °Caté 42 horas
• pH final, tanque sem água3,7 a 3,9
• pH final, tanque submerso a 30 %3,9 a 4,2
• Mucilagem num grão despolpado maduro18,8 % do peso
• Água de lavagem, tanque tradicional em quatro enxágues4,17 L por kg de café em pergaminho seco
• DQO dessas águas de lavagemcerca de 26.500 mg/L