Palabras clave: pulpa de café, ensilaje, subproductos del café, conservación pulpa de café.

Keywords: coffee pulp, silage, coffee sub products, conservation coffee pulp.

Recibido: 31/03/08 Aceptado: 19/03/09

El cultivo del café (Coffea arabica L.) es originario del norte de África y es cultivado con el objeto de producir un grano, cuyo rico contenido de sustancias aromáticas y estimulantes permite preparar una infusión altamente preciada como bebida y como sobremesa (Amaya et al., 1998). El beneficio del fruto puede realizarse de dos maneras, la primera de ellas es la vía húmeda que involucra el despulpado, desmucilado utilizando agua, secado del fruto y finalmente la eliminación de las envolturas internas por el trillado. La segunda vía, incluye la fermentación del fruto con todas sus cortezas, el secado y la eliminación de las envolturas en una única operación mecánica de trillado (Braham y Bressani, 1978). La vía húmeda es la más utilizada y el procesamiento de 100 kg de frutos de café maduros generan 20% de café trillado (oro) y el 80% restante está formado por subproductos, como pulpa fresca (40%), mucílago (20%), agua (17%) y pergamino y película plateada (3%) (Amaya et al., 1988).

La pulpa de café al ser vertida al medio ambiente puede causar contaminación. Ante esta realidad se han realizado muchos estudios para aprovecharla y disminuir su efecto tóxico en el ambiente (Ramírez, 1998). Dentro de esas formas de utilizarla destacan el ensilaje destinado a la alimentación animal, torta de pulpa de café, jugo tratado con microorganismos para el consumo animal (Ferrer et al., 1995; Ramírez et al., 1997; Ramírez, 1998; Ramos et al., 2000).

El ensilaje es el proceso utilizado para preservar y almacenar la pulpa del café mientras se le da un uso posterior (Ferrer et al., 1995). Con el ensilaje se logra reducir a niveles adecuados sustancias antinutricionales, como cafeína, ácido clorogénico y derivados de taninos (Mayorga, 2005). La composición química de la pulpa de café ensilada reveló valores de materia seca (92%), extracto etéreo (2,6%), fibra cruda (20,8%), proteína cruda (10,7%), ceniza (8,8%), extracto libre de nitrógeno (49,2%) y taninos (1,8%) (Braham y Bressani, 1978).

Algunos estudios realizados en relación a las características químicas y al valor alimenticio de la pulpa de café ensilada han indicado su uso potencial en la alimentación animal. Flores (1976) señalo que en vacas lecheras puede ser suministrada hasta 20% de pulpa, mientras que en novillos de 20% a 30% (Braham y Bressani, 1978) y en ovinos su uso puede ser hasta 15% sin afectar su crecimiento (Ferreira et al., 2000; Ferreira et al., 2003). En peces como tilapia del Nilo, se logró aumento de peso con 30% de mezcla con pulpa de café (García y Baynes, 1974; Moreau et al., 2003), en el hibrido Cachamay se encontró mejor tasa de crecimiento en peso y longitud con dietas de 18% de pulpa (Bautista et al., 1999a y Bautista et al., 2005), siendo que en alevines de tilapia roja se encontró mejor comportamiento con 10 y 20% de pulpa de café (Castillo et al., 2002). Otros trabajos se han realizado en aves (Acosta et al., 1997; Romero et al., 1995), en conejos (Bautista et al., 1999b) y en cerdos (Bautista et al., 1999c). En función de ello, el presente trabajo tiene como objetivo caracterizar químicamente la pulpa de café ensilada a los 0, 90, 120 y 240 días de sometida a un proceso de fermentación anaeróbica.

La presente investigación se realizó en la Estación Experimental Caripe, perteneciente al Instituto Nacional de Investigaciones Agrícolas del estado Monagas, ubicada en la población de Boquerón, vía Sabana de Piedra, Municipio Caripe al norte del estado Monagas, Venezuela.

Los frutos maduros se cosecharon manualmente de plantaciones de café de 6 años de edad, en lotes de producción de semillas del cultivar Catuaí Amarillo, los cuales se trasladaron al galpón de almacenamiento y procesamiento, donde se despulparon en una máquina modelo Jotagallo Nº 4. La pulpa obtenida del beneficio se colocó por un día sobre una plataforma construida de hileras de bambú, con el objetivo de permitir el drenaje del agua utilizada durante el beneficio del fruto. La pulpa drenada se llevó a un silo tipo superficial de 1,35 m3, construido con plástico de polietileno negro y se cubrió totalmente, de tal forma que se estimuló el crecimiento de bacterias anaeróbicas, así como también la producción de ácidos que contribuyen a preservar la pulpa, hasta su posterior muestreo para los análisis realizados.

Para efecto de muestreo, el silo se dividió en tres secciones denominadas anterior, media y posterior. De cada una de estas secciones se tomaron tres submuestras a profundidades de 25, 50 y 75 cm aproximadamente. Posteriormente, esas submuestras se mezclaron y se obtuvo una muestra compuesta de 500 g por cada sección, constituyéndose así tres repeticiones. Los muestreos se realizaron al inicio de ensayo y se siguió el mismo procedimiento a los 90, 120 y 240 días después de inicio del proceso de fermentación obteniéndose un total de 12 muestras. Las muestras se acondicionaron en cavas de anime y se trasladaron al laboratorio de Nutrición Animal y Forrajes de la Escuela de Zootecnia UDO Monagas, donde fueron analizadas bromatológicamente, cuantificándose las siguientes variables: materia seca (MS), ceniza (CEN), materia orgánica (MO), extracto etéreo (EE), proteína cruda (PC) y extracto libre de nitrógeno (ELN), siguiendo la metodología de AOAC (1990) y para taninos (TAN) se empleo la metodología de Egan y Kirkl (1987). El análisis de los taninos se realizó pesando 50 g de pulpa de café, luego se homogeneizó con agua y se calentó a 85ºC por 5 min. Posteriormente se enfrió, se filtró y se añadió la solución de índigo carmín para titular con permanganato hasta que apareció el color amarillo oro, seguidamente se añadió el carbón activo, se filtró y nuevamente se tituló. Con los valores obtenidos de la titulación se calcularon los miligramos de taninos por 100 mL.

Se empleo el diseño experimental completamente aleatorizado con cuatro tratamientos que representaron los diferentes tiempos de ensilaje y tres repeticiones. Los valores de las variables cuantificadas a los 0, 90, 120 y 240 días después del despulpado se analizaron estadísticamente por medio de análisis de varianza y las comparaciones de los valores promedios se realizó por la prueba de mínima diferencia significativa al 5% de probabilidad (Steel y Torrie, 1985).

Los valores de la materia seca señalados en la literatura por Braham y Bressani (1978) y Ferrer et al. (1995) de 92,1 y 94,4% para la pulpa de café con tres días de ensilada y mezclada con 3 y 4% de melaza y fermentada hasta 133 días, respectivamente, fueron superiores al valor promedio de 89,3% (Cuadro 1). Esta variación podría ser debida a las condiciones establecidas en la preparación de la pulpa durante su ensilaje; además, este material presento similar comportamiento al procedimiento clásico observado en fuentes fermentadas donde no hubo uso de aditivos como la melaza y ácidos. Por otro lado, en este trabajo se observó que a los noventa días después de haberse iniciado el proceso de fermentación se obtuvieron valores de 95,5% de materia seca. Este resultado, visto de manera aislada, sin realizar promedios entre las fechas de muestreo, indica que de acuerdo a lo planteado en este experimento, los valores de materia seca superan a los observados en las anteriores investigaciones.

En promedio, el contenido de cenizas se incrementó a medida que aumentó el tiempo de ensilaje (Cuadro 1). Se detectaron diferencias entre los diferentes valores de cenizas para las fechas de ensilaje y se observó que los tiempos de ensilaje de 120 y 240 días fueron estadísticamente similares, los cuales presentaron los mayores valores de ceniza. Particularmente una característica deseable en un alimento y particularmente para el caso de la pulpa es que disponga de alto contenido de ceniza para que pueda proporcionar niveles apropiados de minerales necesarios en las dietas para animales. Posiblemente, la diferencia entre los valores señalados en la literatura por Braham y Bressani (1978) y Ferrer et al. (1995) con 8,8 y 14,7%, respectivamente, y el valor promedio obtenido de 16,7%, sean debidos a que el material estudiado permaneció mayor tiempo ensilado. Este supuesto esta basado en la razón de que con el tiempo de ensilaje la pulpa sufre cambios químicos que aumentan la disponibilidad de los minerales presentes en ella. Excepto para los muestreos al iniciar el experimento y con 90 días de ensilado, los valores obtenidos para cenizas superaron a los señalados por Braham y Bressani (1978) y Ferrer et al. (1995).

A diferencia de los contenidos de ceniza en la pulpa ensilada los tenores de materia orgánica disminuyeron con el tiempo. La comparación entre los tiempos de ensilaje permite señalar que el tratamiento al inicio del ensayo presentó el mayor tenor de materia orgánica. El tiempo de 90 días de ensilaje presentó valores elevados de materia orgánica; sin embargo, fue inferior al tratamiento con 0 días de ensilaje y superior a los tratamientos con 120 y 240 días de ensilaje. Este comportamiento puede ser debido a que la fermentación no se había estabilizado a mediano plazo bajo las condiciones experimentales.

De manera general, los resultados de materia orgánica y ceniza observados en esta investigación permiten inferir las bondades de la pulpa de café para la alimentación animal y que además puede ser utilizada para mejorar la condición nutricional del suelo, como lo ratifican los estudios de Braham y Bressani (1978) y García et al. (1987).

Se constataron diferencias significativas entre los tratamientos a diferentes tiempos de ensilaje y el tratamiento con la pulpa fresca presentó los mayores tenores, el cual fue diferente de los demás tratamientos. El valor promedio de extracto etéreo en este experimento fue 3,34%, mientras que Braham y Bressani (1978) y Ferrer et al. (1995) reportaron 2,6 y 5,02%, respectivamente. La explicación para estas discrepancias entre los valores encontrados y señalados en la literatura se pueden explicar debido a que las pulpas analizadas se sometieron a varios tiempos de fermentación y no se le adicionó aditivo como lo hizo Ferrer et al. (1995). Como producto de ese proceso de fermentación natural que experimento la pulpa al ser colocada en el silo se modificaron los tenores de grasa, siendo que durante la fermentación anaeróbica se favorece la actividad enzimática de los microorganismos presentes en la pulpa de café, la cual es muy rica en azucares fermentables. Estos azucares pudieron contribuir hasta cierto límite con la formación de sustancias solubles en compuestos orgánicos.

En la literatura no se dispone de información sobre diferentes tiempos de ensilaje de la pulpa de café y contenido de extracto etéreo, aunque Braham y Bressani (1978) reportaron valores de 0,48 y 2,6% para la pulpa de café fresca y almacenada de dos a tres días, respectivamente. En este estudio los valores estuvieron alrededor de 3% aproximadamente, lo que indica que el tiempo de ensilaje pudiera tener relación con estos valores.

El valor promedio de la proteína cruda en todos los tiempos de ensilaje fue 21,35%; sin embargo, su valor al inicio del proceso de ensilaje fue 3,87% y a partir de los 90 hasta los 120 días de ensilado los valores oscilaron entre 25,18 y 30,52% y después con 240 días de ensilaje los valores disminuyeron a 25,82% (Cuadro 1). Se detectaron diferencias significativas para el tiempo con 120 días de ensilaje con los mayores valores promedios de proteína cruda y estadísticamente diferente de los demás tratamientos. La pulpa recién obtenida presentó los menores valores de proteína cruda y fue estadísticamente diferente al resto de los otros tiempos.

González (1990) clasificó a los forrajes y otros alimentos para animales como de regular calidad cuando contiene valores entre 7 y 9% de proteína y de buena calidad con valores comprendidos entre 9 y 11%, lo que significa que si se excluye el tiempo de inicio del ensilaje, el contenido de proteína cruda en la pulpa de café se torna como un alimento de particular valor nutricional. Braham y Bressani (1978) y Ferrer et al. (1995) señalan valores de 10,7% y 11,58 de proteína cruda, respectivamente, para la pulpa de café. Particularmente, los valores promedios de proteína cruda obtenidos en este experimento (21,35%) superaron los valores antes señalados y solo están por debajo de estos tenores al momento de comenzar la etapa de ensilado. Por otra parte, si se utilizara la pulpa ensilada con más de 90 días, no limitaría la producción de leche en vacas porque González (1990) establece que estas requieren entre 11 y 12% de proteína cruda. Algo similar pasaría con las gallinas ponedoras las cuales requieren niveles entre 12 y 15% de proteína, mientras que para los cerdos en crecimiento-levante, ceba y engorde requieren entre 14 y 16%, 13 y 14%, 12 y 13%, respectivamente, de proteína cruda. Para corderos entre 5 y 7 meses que necesitan niveles de proteína entre 12 y 14%, la pulpa de café puede aportar cantidades de proteína cruda superior a sus requerimientos.

El valor promedio del extracto libre de nitrógeno fue de 26,50% (Cuadro 1) y su tendencia en el comportamiento fue inversa a los tenores de la proteína cruda. Estos valores disminuyeron con el tiempo de ensilaje de la pulpa. Hubo diferencias significativas a nivel de tratamientos, encontrándose a los 240 días los menores valores de extracto libre de nitrógeno (10,93%), lo que explica el aumento de los tenores de proteína cruda para este mismo tiempo de ensilaje. El resultado obtenido por Ferrer et al. (1995) de extracto libre de nitrógeno fue 61,46%, similar al obtenido al momento de iniciar el ensayo.

En la formulación de un determinado alimento, se desea un bajo valor de extracto libre de nitrógeno, pero altos valores de otros compuestos como proteína, grasa y en algunos casos de fibra, lo cual depende del tipo de especie animal a la cual se le suministre la pulpa de café como sustituyente en dietas. De igual forma, Ferrer et al. (1995) señalan que fracciones con altos valores de extracto libre de nitrógeno (61,46%) limitan la utilización de la pulpa de café en la alimentación de bovinos, aunque ese obstáculo se eliminaría con la incorporación de melaza y tubérculos en la dieta.

Para esta variable, el tiempo de ensilaje no afectó la concentración de taninos presente en la pulpa. El valor promedio de taninos de este ensayo (0,23%) fue inferior en relación a los reportados por Braham y Brezani (1978) de 1,8 a 8,5% y Ferrer et al. (1995) de 1,95%. Posiblemente, el proceso de fermentación en el silo pudo inactivar biológicamente a los taninos. Clifford y Ramírez (1991) realizaron un trabajo con cinco muestras de granos de café y sus correspondientes pulpas obtenidas de dos especies de café y de dos híbridos asociados para los cuales no detectaron taninos en el grano de café, así como tampoco taninos hidrolizables en la pulpa.

Se considera que los taninos junto a sustancias pépticas totales, azúcares reductores, azúcares no reductores, cafeína, ácido clorogénico y ácido caféico total son responsables de la toxicidad de la pulpa de café (Braham y Bressani, 1978), por lo que se presume que el hecho de tener la pulpa de café por tanto tiempo fermentada estimula la actividad de las reacciones enzimáticas que pueden convertirlas en sustancias inocuas o de afectar la disponibilidad de las proteínas u otros compuestos de interés en la alimentación.

La composición química de la pulpa de café 1. fermentada mostró variación en sus tenores a través del tiempo de ensilaje.

Los mayores valores de ceniza se encontraron 2. a los 240 días de fermentación, mientras que la materia orgánica y el extracto libre de nitrógeno presentaron sus menores valores a los 240 días.

A los 120 días la pulpa de café fermentada en 3. anaerobiosis presentó los mayores tenores de proteína cruda, menores valores de extracto libre de nitrógeno y valores muy bajos de taninos, lo que le proporcionan alto valor nutricional y potencialmente podría ser recomendada en la elaboración de dietas para animales.

Los autores desean expresar sus agradecimientos a los investigadores Ursulino Manrique y Damelis Sanabria por la revisión critica del manuscrito y por la redacción del resumen en ingles.

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