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Autenticación del origen botánico y geográfico del café colombiano por metabolómica basada en RMN

Resumen en español

El Café de Colombia es 100% Arábico lavado (Coffea arabica L.). Este, debido a las condiciones ambientales y al sistema de gestión de calidad que han diseñado los productores colombianos, cuenta con una gran reputación a nivel mundial como producto de alta calidad. Se sabe que alrededor de 563.000 familias de cafeteros se han organizado a través de la Federación Nacional de Cafeteros para aplicar normas de calidad para la exportación de café. Para garantizar la autenticidad y origen del Café de Colombia se emplea certificaciones como las de Denominación de Origen, Indicación Geográfica Protegida o Marca de Certificación. Sin embargo, Colombia aún no se vale de plataformas analíticas para demostrar que el producto es realmente colombiano, de calidad y que éste no se encuentra adulterado. En este trabajo se ha desarrollado un método simple, rápido y robusto, haciendo uso de huella metabolómica basada en 1H-RMN, para la clasificación del café verde y tostado, por origen botánico (C. arabica vs No C. arabica) y geográfico (café Colombiano vs cafés de otros orígenes). Los modelos que se obtuvieron por PLS-DA, evaluados mediante doble validación cruzada, permitieron predicciones muy precisas (Q2 > 0.74 para la validación interna y Q2 > 0.86 para la validación externa). Estos modelos para el caso de café tostado fueron construidos y evaluados exclusivamente con muestras preparadas de manera estandarizada, con grado de tostado medio a 200 ºC. Debido a que la composición química del café depende del tiempo y temperatura usada durante el proceso de tostado, en este trabajo también se evalúa el efecto del proceso de tostado sobre la predicción de los modelos. Para ello se usaron, en la validación externa, muestras preparadas con cuatro diferentes grados de tostado, medio, oscuro medio, oscuro y muy oscuro, y dos temperaturas, 180 y 200 ºC. En el caso de las muestras con grado de tostado muy oscuro, se observó que el perfil metabolómico es modificado drásticamente, y los valores de predicción obtenidos fueron muy bajos (Q2 < 0.20). Para los demás grados de tostado, se pueden realizar predicciones cercanas a las obtenidas (Q2 > 0.75), si se elimina de la matriz de datos una parte del área de la región alifática del espectro. De acuerdo a estos resultados, las muestras con grado de tostado muy oscuro fueron detectadas y excluidas del análisis de clasificación, obteniéndose de esta manera un modelo robusto que permite predecir muestras de café tostado con tres grados de tostado diferentes, sin necesidad de modificar el conjunto de muestras usado para la construcción de los modelos. Colombia exporta, casi en su totalidad, el café que produce por el gran valor con que éste cuenta en el mercado internacional, por consiguiente, necesita importar café de menor calidad para abastecer el consumo interno del país. Esto facilita la ocurrencia de eventos de adulteración del café Colombiano por parte de los caficultores. Por ello, se incluyeron en el estudio muestras de café de países vecinos (Brasil y Perú) y se compararon los resultados de clasificación de estas muestras con respecto a las de Café de Colombia empleando tanto los estudios de metabolomica 1H-RMN mencionados, como otras técnicas analíticas tales como GC-MS y GC-CIRMS. Los mejores resultados se obtuvieron con RMN seguido de GC-MS. La metodología GC-C-IRMS no permitió una correcta clasificación.