Investigación sobre el contenido de cafeína de las variedades de café hondureño

Este estudio, una colaboración entre IHCAFE, CDR y Accademia del Caffè Espresso, analiza el contenido de cafeína de las principales variedades cultivadas en Honduras, desde Coffea arabica hasta Robusta e híbridos modernos. Mediante análisis espectrofotométricos realizados con el sistema CDR ^CoffeeLab® en muestras de café ^verde , la investigación evalúa la importancia relativa de tres variables clave: perfil genético, altitud de cultivo y envejecimiento del grano. El artículo analiza los datos para aclarar cuáles de estos factores determinan realmente la concentración del alcaloide, ofreciendo nuevas pruebas sobre la relación entre el terroir y la composición química.

La cafeína es uno de los principales metabolitos secundarios del café, y desempeña un papel clave tanto en la defensa de la planta contra insectos y patógenos como en las propiedades estimulantes de la bebida para el consumidor. La concentración de cafeína en el café verde, y por consiguiente también en el producto tostado, está influida por varios factores, entre ellos la especie botánica, la variedad, las condiciones ambientales y las prácticas agronómicas. En particular, se sabe que el Coffea canephora (Robusta) contiene niveles de cafeína significativamente más altos que el Coffea arabica, mientras que los híbridos suelen tener valores intermedios, dependiendo del grado de hibridación.

Además de la genética, la altitud de cultivo se ha estudiado a menudo como un modulador potencial del contenido de cafeína. Sin embargo, la bibliografía sobre este tema arroja resultados contradictorios: en algunos casos, una mayor altitud se asocia a mayores niveles de cafeína, mientras que en otros estudios no se observan diferencias significativas. Estas discrepancias pueden deberse a la falta de un control riguroso sobre las variedades y los antecedentes genéticos de las muestras analizadas, así como a las diferencias en las condiciones ambientales locales.

Este estudio, llevado a cabo por el Instituto Hondureño del Café ( IHCAFE ) en colaboración con nosotros (CDR srl) y la Accademia del Caffè Espresso representa un análisis único, ya que examina las principales variedades de café cultivadas en Honduras , incluyendo Arábica , Robusta e híbridos , con el objetivo de determinar el contenido real de cafeína de las muestras analizadas. Las muestras, procedentes de diferentes altitudes y procesadas con fermentación lavada convencional, permiten una evaluación integrada de la influencia de la genética y las condiciones de cultivo en el contenido de cafeína, con especial atención a los híbridos y la comparación entre Arábica y Robusta.

La determinación del contenido de cafeína se llevó a cabo con el sistema de análisis CDR CoffeeLab^®, que utiliza un método espectrofotométrico.

Tras retirar el pergamino, las muestras de café verde se molieron finamente y se tamizaron hasta obtener un polvo homogéneo. Para preparar la muestra, se mezclaron 5 g de la misma con 50 ml de agua destilada y 1 g de carbonato cálcico; la solución se agitó durante 10 minutos y se dejó reposar. Para el análisis final, se tomó 1 ml del sobrenadante y se mezcló con 1 ml de una solución de extracción específica; a continuación, se agitó enérgicamente y se centrifugó. La lectura espectrofotométrica(punto final) se tomó cubriendo un intervalo de 0,1 a 4,0%.

Efecto de las variedades

Para este estudio se seleccionaron diversas variedades de café de una misma localidad, el Centro de Investigación y Capacitación Las Lagunas, ubicado en Marcala, La Paz (1.450 msnm), para evaluar el efecto de la genética sobre el contenido de cafeína bajo las mismas condiciones ambientales. Todas las muestras fueron procesadas utilizando el mismo método de fermentación (lavado convencional), eliminando así el proceso de fermentación de las variables potencialmente influyentes en los resultados analíticos.

Los valores decafeína en el café verde, expresados en % del peso seco del café verde, que figuran en el cuadro siguiente representan la media de cuatro muestras independientes para cada variedad, a fin de garantizar una mayor solidez y coherencia de los datos.

Tabla 1: Contenido de cafeína en el café verde de diferentes variedades

A la misma altitud, los datos muestran un claro gradiente en el contenido de cafeína del café verde: la variedad Robusta tiene los valores más altos, seguida de los híbridos con valores intermedios, mientras que las variedades Arábica tienen los valores más bajos. La variedad Robusta (Nemaya) tiene el mayor contenido de cafeína, alrededor del 2,0 %, mientras que las variedades Arábica puras (Geisha, Typica, Catuai) tienen valores más bajos y concentrados (1,3-1,4 %). Los híbridos (IHCAFE-90, Lempira, IHCATÚ-75, Parainema) se sitúan en un rango intermedio (1,4-1,9 %).

Esta tendencia es totalmente coherente con la bibliografía, que identifica la cafeína como un metabolito fuertemente determinado por los antecedentes genéticos, con valores medios más elevados en Coffea canephora que en Coffea arabica. Los híbridos tienden a mantener niveles de cafeína más elevados que los Arábica puros, dependiendo del grado de introgresión genética. En este contexto, el valor relativamente elevado observado para IHCAFE-90 (1,9%) es coherente con su clasificación como híbrido y con la hipótesis de una herencia genética significativa a partir de Robusta, y lo mismo se aplica a las demás variedades analizadas.

Efecto de la altitud

Para evaluar el efecto de la altitud de cultivo sobre el contenido de cafeína del café verde, se analizaron también muestras procedentes de dos lugares diferentes:

• Centro de Investigación y Capacitación Las Lagunas (CIC-LL), Marcala, La Paz - 1.450 m sobre el nivel del mar.
• Centro de Investigación y Capacitación Carlos Alberto Bonilla (CIC-CAB), Campamento, Olancho - 800 m sobre el nivel del mar.

Para mantener constantes las condiciones de procesamiento, todas las muestras fueron reprocesadas por fermentación convencional con lavado.

Los valores de cafeína en café verde de la siguiente tabla representan el promedio de cuatro muestras independientes para cada variedad, con el fin de asegurar una mayor robustez y consistencia de los datos.

Cuadro 2: Contenido de cafeína en el café verde de 3 variedades a diferentes altitudes

La comparación de las muestras de Arábica cultivadas alrededor de 700 m y 1600 m no revela una relación lineal o sistemática entre la altitud y el contenido de cafeína en el café verde. Para algunas variedades (por ejemplo, Lempira y Parainema), se observa un ligero aumento de la cafeína a mayor altitud, mientras que para otras (por ejemplo, Obata), los valores permanecen esencialmente invariables.

Estos resultados concuerdan con los numerosos estudios que señalan la ausencia de una correlación universal entre altitud y cafeína, especialmente para C. arabica. Aunque la altitud influye en el metabolismo de la planta (a través de la temperatura, la tasa de maduración y el estrés fisiológico), su efecto sobre la cafeína parece depender de la variedad y de las condiciones ambientales locales, más que de la altitud en sí.

Efecto del envejecimiento

Los cafés verdes, debidamente almacenados (en un lugar fresco, seco y oscuro), se analizaron al cabo de 6 meses para evaluar el efecto del envejecimiento sobre los niveles de cafeína.

Los resultados obtenidos se muestran en la tabla:

Cuadro 3: Contenido de cafeína del café tras seis meses de almacenamiento.

Los resultados muestran que, para todas las variedades analizadas, el contenido de cafeína del café verde permaneció invariable después de seis meses de almacenamiento. Los valores medidos en el café fresco corresponden exactamente a los encontrados en el café envejecido, lo que indica que, en las condiciones utilizadas (fresco, seco y protegido de la luz), el envejecimiento no tuvo ningún efecto sobre la concentración de cafeína.

Este resultado sugiere que la cafeína es un componente químicamente estable del café verde y que no sufre una degradación significativa con el paso del tiempo, al menos durante el período considerado y en ausencia de factores ambientales desfavorables como la humedad, las altas temperaturas o la exposición a la luz.

Los resultados obtenidos con el CDR CoffeeLab® muestran que el contenido de cafeína del café verde está fuertemente influenciado por la genética de la planta, mientras que la altitud de cultivo, en el rango considerado, tiene un efecto secundario y no único.

La elección de la variedad de café, en particular el grado de cruce con Coffea canephor(Robusta), es una herramienta más eficaz y fiable que la elección de la altitud por sí sola para influir en el contenido de cafeína del café verde.

Desde el punto de vista de la gestión, esto significa que centrarse en variedades e híbridos específicos permite un control más directo y coherente del contenido de cafeína, en comparación con las estrategias basadas únicamente en la zona de cultivo y la altitud.

Por último, los resultados sugieren que la altitud influye en el contenido de cafeína principalmente de forma indirecta, a través de factores como la temperatura, el tiempo de maduración del fruto y las condiciones de estrés de la planta, en lugar de actuar como un factor directo y decisivo.

1. Olechno, E., Passos, C. P., & Moreira, A. S. P. (2021). Influence of various factors on caffeine content in coffee brews: A literature review (2010–2020). Beverages, 11 (5), 125.

2. Bobková, A., Demianová, A., Poláková, K., Capcarová, M., Lidiková, J., Árvay, J., … & Belej, Ľ. (2022). Variability of caffeine content in green and roasted Coffea arabica regarding origin, post-harvest processing, and altitude. Journal of Environmental Science and Health, Part B , 57 (12), 989–998.

3. Worku, M., et al. (2018). Effect of altitude on caffeine and other biochemical contents of coffee beans. Journal of Agricultural and Food Chemistry