Effects of submerged fermentation on coffee quality in Coatepec, Veracruz, Mexico
DOI:
https://doi.org/10.15517/hb8mnp59Keywords:
physical quality, sensory quality, aerobic fermentation , anaerobic fermentationAbstract
Introduction. Fermentation is a critical stage in the wet processing of coffee, with the potential to significantly modify its sensory profile. However, its influence on physical and sensory quality varies depending on the method applied. Objective. To evaluate the influence of two fermentation methods (aerobic and anaerobic) on the physical and sensory quality of a Coffea arabica L. blend (varieties Caturra, Mundo Nuevo, Costa Rica, and Geisha) cultivated in the Coatepec region, Veracruz, Mexico, and processed using the wet method. Materials and methods. The study was conducted during the 2025 harvest season (January-March) at Finca Bímori, located in the coffee-growing region of Coatepec, Veracruz, Mexico. A completely randomized design (CRD) was used. Two fermentation methods were applied, with three replicates and mean comparisons (p < 0.05). During fermentation, the following variables were recorded: soluble solids (ºBrix), total dissolved solids (TDS), pH, temperature, electrical conductivity (EC), chemical oxygen demand (COD), and total organic carbon (TOC). Afterwards, moisture content, density, and final yield were evaluated in both dry parchment coffee and green coffee. Sensory quality was assessed according to the Specialty Coffee Association protocol. Results. A significant increase was observed in TDS, EC, COD, TOC, and ¡Brix, along with a decrease in pH under both methods. No significant differences were found in physical variables. The aerobic fermentation scored 80.8, with chocolate and caramel notes, while the anaerobic fermentation scored 82.7, with fruity and citrus notes. Conclusions. The aerobic and anaerobic fermentation methods applied to the coffee blend cultivated in the Coatepec region and processed through wet method did not significantly influence on the physical quality of the beans; however, the anaerobic method produced a more complex sensory flavor profile with greater aromatic diversity.
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References
Álvarez López, B. A., Mastrocola Racines, N. A., Tello Hidalgo, E. G., & Torres Rodríguez, D. G. (2024). Influencia de las condiciones ambientales y tiempo de fermentación aerobia sobre la calidad del café (Coffea arabica L.) var. Catucaí. Semiárida, 34(2), 31-42. https://cerac.unlpam.edu.ar/index.php/semiarida/article/view/8096
Apraez Muñoz, J. J., Solarte Guerrero, J. G., & Ceballos Freire, A. J. (2024). Determination of incident factors in the fermentation of the coffee bean, analyzing the post-harvest variables and addition of fermenting microorganisms, in the postharvest of the bean. Brazilian Journal of Animal and Environmental Research, 7(3), Artículo e73258. https://doi.org/10.34188/bjaerv7n3-120
Carvalho Ferreira, L. J., De Souza Gomes, M., Maciel de Oliveira, L., & Diniz Santos, L. (2023). Coffee fermentation process: a review. Food Research International, 169, Artículo 112793. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2023.112793
Comisión Nacional del Agua. (2024, 9 de octubre). Indicadores de calidad del agua. Recuperado el 8 de enero de 2025, de https://www.gob.mx/conagua/es/articulos/indicadores-de-calidad-del-agua?idiom=es
Córdoba-Castro, N. M. & Guerrero-Fajardo, J. E. (2016). Caracterización de los procesos tradicionales de fermentación de café en el departamento de Nariño. Biotecnología en el Sector Agropecuario y Agroindustrial, 14(2), 75-83. http://www.scielo.org.co/pdf/bsaa/v14n2/v14n2a09.pdf
Cruz-O’Byrne, R., Piraneque-Gambasica, N., & Aguirre-Forero, S. (2021). Microbial diversity associated with spontaneous coffee bean fermentation process and specialty coffee production in northern Colombia. International Journal of Food Microbiology, 354, Artículo 109282. https://doi.org/10.1016/j.ijfoodmicro.2021.109282
De Bruyn, F., Zhang, S. J., Pothakos, V., Torres, J., Lambot, C., Moroni, A. V., Callanan, M., Sybesma, W., Weckx, S. & De Vuyst, L. (2017). Exploring the impacts of postharvest processing on the microbiota and metabolite profiles during green coffee bean production. Applied and Environmental Microbiology, 83(1), Artículo e02398-16. https://doi.org/10.1128/AEM.02398-16
Domínguez Valencia, E. (2022). Relevo generacional en el cafetal: por la permanencia de un cultivo tradicional. Estudio de caso de los productores del Consejo Regional del Café de Coatepec, Veracruz [Tesis de maestría, Universidad Autónoma Metropolitana]. Repositorio institucional de la Universidad Autónoma Metropolitana https://repositorio.xoc.uam.mx/jspui/handle/123456789/26625
Encalada Ramírez, E. (2024). Calidad sensorial del Coffea arabica variedad caturra influenciado por diferentes procesos y tiempos de fermentación en el distrito de Marias. [Tesis de grado, Universidad Nacional Agraria de la Selva]. Repositorio institucional de la Universidad Nacional Agraria de la Selva. https://hdl.handle.net/20.500.14292/2924
Escalante Ñahui, L. (2023). Influencia de métodos de beneficio poscosecha en la calidad física y organoléptica de granos de café Catimor (Coffea arabica L.) VRAEM [Tesis de grado, Universidad Nacional de San Cristóbal de Huamanga]. Repositorio de la Universidad Nacional de San Cristóbal de Huamanga http://repositorio.unsch.edu.pe/handle/UNSCH/5506
Gallego, C. P., Imbachí, L. C., & Osorio, V. (2023). Influencia del proceso de secado del café natural en las características físicas del grano y la calidad sensorial. Revista Cenicafé, 74(1), Artículo e74107. https://doi.org/10.38141/10778/74107
Heredia Castillo, B. A. & Pérez Mera, M. J. (2024). Tiempos de fermentación sumergida, procesos de beneficio en cuatro variedades de café (Coffea arabica L.) y su influencia en calidad organoléptica - San Martín [Tesis de grado, Universidad Nacional Pedro Ruiz Gallo]. Repositorio Institucional UNPRG https://repositorio.unprg.edu.pe/handle/20.500.12893/14047
Holguín-Sterling, L., Pedraza-Claros, B., Pérez-Salinas, R., Ortiz, A., Navarro-Escalante, L., & Góngora, C. E. (2023). Physical–chemical and metataxonomic characterization of the microbial communities present during the fermentation of three varieties of coffee from Colombia and their sensory qualities. Agriculture, 13(10), Artículo 1980. https://doi.org/10.3390/agriculture13101980
Jiménez Aldaz, S. R. (2024). Impacto de la fermentación aeróbica y anaeróbica en las propiedades sensoriales del café (Coffea arabica) de las variedades Geisha, Bourbon [Tesis de grado, Universidad Señor de Sipán]. Repositorio de la Universidad Señor de Sipán https://repositorio.uss.edu.pe/handle/20.500.12802/13729
Juárez González, T., Maldonado Astudillo, Y. I., González Mateos, R., Ramírez Sucre, M. O., Álvarez Fitz, P & Salazar, R. (2021). Caracterización fisicoquímica y sensorial de café de la montaña de Guerrero. Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas, 12(6), 1057-1069. https://doi.org/10.29312/remexca.v12i6.2773
Lee, L. W., Cheong, M. W., Curran, P., Yu, B., & Liu, S. Q. (2015). Coffee fermentation and flavor – An intricate and delicate relationship. Food Chemistry, 185, 182-191. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2015.03.124
Mare Terra Coffee. (2023, 12 de julio). Protocolo de puntuación SCA. Recuperado el 19 de diciembre de 2024, de https://mareterracoffee.com/es/blog/protocolo-de-puntuacion-sca/
Mendoza Marcillo, B. F., Pincay Menéndez, J. D., & Bravo Zamora, R. C. (2023). Influencia de la cosecha de café maduro y verde sobre la calidad física y organoléptica del café (Coffea arábica L.). Agrosilvicultura y Medioambiente, 1(1), 14-25. https://revistas.unesum.edu.ec/agricultura/index.php/ojs/article/view/2
Meza Calixto, M. Y. (2019). Factores que inciden en las características físicas y organolépticas del café fuera de grado comparada al café especial [Tesis de grado, Universidad Nacional Agraria de La Selva]. Repositorio de la Universidad Nacional Agraria de La Selva. https://hdl.handle.net/20.500.14292/1496
Morales-Reyes, E. I. & Bolaños-González, M. A. (s. f.). Manual de manejo poscosecha y fermentaciones del fruto del café. Recuperado el 27 de abril de 2025, de https://www.researchgate.net/profile/Martin-Bolanos-Gonzalez/publication/372935743_Manual_de_Manejo_Poscosecha_y_Fermentaciones_del_Fruto_del_Cafe/links/64ce693e91fb036ba6cb0061/Manual-de-Manejo-Poscosecha-y-Fermentaciones-del-Fruto-del-Cafe.pdf
Morales-Reyes, E. I., Bolaños-González, M. A., Escamilla-Prado, E., & Libert-Amico, A. (2024). Post-harvest practices for the production of specialty coffees in Chiapas, Mexico. Agrociencia, 5(58), 557-571. https://doi.org/10.47163/agrociencia.v58i5.2880
Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura. (2025). Cultivos y productos de ganadería. Recuperado el 27 de febrero de 2025, de https://www.fao.org/faostat/es/?#data/QCL
Organización Mundial de la Salud. (2022, 13 de septiembre). Agua para consumo humano. Recuperado el 18 de julio de 2024, de https://www.who.int/es/news-room/fact-sheets/detail/drinking-water
Osorio, V. (2021). La calidad del café. En Centro Nacional de Investigaciones de Café (Ed.), Guía más agronomía, más productividad, más calidad (3a ed., pp. 219-234). Centro Nacional de Investigaciones de Café. https://doi.org/10.38141/10791/0014_12
Osorio, V., Pabón, J., & Gómez, C. R. (2024). Efecto del porcentaje de humedad del café en la actividad de agua. Revista Cenicafé, 75(1), Artículo e75104. https://doi.org/10.38141/10778/75104
Osorio, V., Pabón, J., Shuler, J., & Fernández-Alduenda, M. R. (2022). Efecto de la combinación de procesos de secado en la calidad del café natural obtenido vía seca. Revista Cenicafé, 73(1), Artículo e73101. https://doi.org/10.38141/10778/73101
Osorio Pérez, V., Matallana Pérez, L. G., Fernández-Alduenda, M. R., Álvarez Barreto, C. I., Gallego Agudelo, C. P., & Montoya Restrepo, E. C. (2023). Chemical composition and sensory quality of coffee fruits at different stages of maturity. Agronomy, 13(2), Artículo 341. https://doi.org/10.3390/agronomy13020341
Ozuna, C., Mulík, S., Valdez-Rodríguez, B., Abraham-Juárez, M.a del R. & Fernández-López, C. L. (2020). The effect of organic farming on total phenols, total flavonoids, brown compounds and antioxidant activity of spent coffee grounds from Mexico. Biological Agriculture & Horticulture, 36(2), 107-118. https://doi.org/10.1080/01448765.2019.1704876
Peñuela, A. E., & Sanz-Uribe, J. R. (2021). Obtenga café de calidad en el proceso de beneficio. En Centro Nacional de Investigaciones de Café (Ed.), Guía más agronomía, más productividad, más calidad (3a ed., pp. 189-218). Centro Nacional de Investigaciones de Café. https://doi.org/10.38141/10791/0014_11
Pereira, T. S., Batista, N. N., Santos Pimenta, L. P., Martinez, S. J., Ribeiro, L. S., Oliveira Naves, J. A., & Schwan, R. F. (2022). Self-induced anaerobiosis coffee fermentation: Impact on microbial communities, chemical composition and sensory quality of coffee. Food Microbiology, 103, Artículo 103962. https://doi.org/10.1016/j.fm.2021.103962
Pereira, L. L., Guarçoni, R. C., Pinheiro, P. F., Osório, V. M., Pinheiro, C. A., Moreira, T. R. & Ten Caten, C. S. (2020). New propositions about coffee wet processing: chemical and sensory perspectives. Food Chemistry, 310, Artículo 125943. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2019.125943
Prado Martin, J. G. & Dea Lindner, J. (2022). Alimentos fermentados: passado, presente e futuro. Em Blücher, E (Ed.), Microbiología de alimentos fermentados (1a ed., pp 29-62). Editora Edgard Blücher Ltda. https://storage.blucher.com.br/book/pdf_preview/9786555061321-amostra.pdf
Puerta Quintero, G. I. (2024, 3 de julio). Los sabores especiales de la fermentación del café. Café Gourmet Ensoñación. Recuperado el 15 de abril de 2025, de https://cafegourmetensonacion.com/los-sabores-especiales-de-la-fermentacion-del-cafe/
Puerta-Quintero, G. I. (2016). Calidad física del café de varias regiones de Colombia según altitud suelos y buenas prácticas de beneficio. Cenicafé, 67(1), 7-40. https://www.cenicafe.org/es/publications/1.Calidad.pdf
Puerta-Quintero, G. I. (2022, 18 de abril). Los factores de la fermentación del café. Recuperado el 12 de marzo de 2025, de https://www.researchgate.net/publication/360206637_los_factores_de_la_fermentacion_del_cafe
Puerta-Quintero, G. I. & Echeverry Molina, J. G. (2015). Fermentación controlada del café: Tecnología para agregar valor a la calidad. Avances Técnicos Cenicafé, 454, 1-12.
Rodríguez Frómeta, R. A., Laencina Sánchez, J., & Ros García, J. M. (2020). Evaluation of coffee pulp as substrate for polygalacturonase production in solid state fermentation. Emirates Journal of Food and Agriculture, 32(2), 117-124. https://doi.org/10.9755/ejfa.2020.v32.i2.2068
Sánchez Hernández, S. (2023). Tecnologías del beneficiado, medición de huella hídrica y calidad de café en Veracruz [Tesis doctoral, Universidad Autónoma Chapingo]. Repositorio Chapingo. https://repositorio.chapingo.edu.mx/handle/123456789/2976
Secretaría de Salud. (2022, 2 de mayo). Norma Oficial Mexicana NOM-127-SSA1-2021. Agua para uso y consumo humano. Límites permisibles de la calidad del agua. Diario Oficial de la Federación. https://www.dof.gob.mx/nota_detalle.php?codigo=5650705&fecha=02/05/2022#gsc.tab=0
Servicio de Información Agroalimentaria y Pesquera. (2025). Anuario Estadístico de la Producción Agrícola. Recuperado el 20 de julio de 2025, de https://nube.agricultura.gob.mx/cierre_agricola/
Silva, L. C. F., Pereira, P. V. R., Da Cruz, M. A. D., Costa, G. X. R., Rocha, R. A. R., Bertarini, P. L. L., Do Amaral, L. R., Gomes, M. S., & Santos, L. D. (2024). Mejora de la calidad sensorial del café: el impacto de las técnicas de fermentación en Coffea arabica cv. Catiguá MG2. Foods, 13(5), Artículo 653. https://doi.org/10.3390/foods13050653
Tan, Y., Wu, H., Shi, L., Barrow, C., Dunshea, F. R., & Suleria, H. A. R. (2023). Impacts of fermentation on the phenolic composition, antioxidant potential, and volatile compounds profile of commercially roasted coffee beans. Fermentation, 9(10), Artículo 918. https://doi.org/10.3390/fermentation9100918
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