Café-vegetal-2-bimestre-obaco-y-torres(1).docx

ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA Y AGROINDUSTRIA PRODUCCIÓN VEGETAL Periodo 2018-A

NOMBRES: María José Torres Mendoza, Gardenia Obaco FECHA: 2018-07-26

CAFÉ

1.-IDENTIFICACIÓN TAXÓNOMICA Tabla 1. Identificación taxonómica del café Orden Familia Género Especie Número de cromosomas

Gentianales Rubiaceae Coffea Coffea arabica 44 (22)

1.1 Variedades El cafeto posee al menos 17 especies conocidas actualmente, mencionando algunas tenemos: Arábiga, Robusta, Moka, Java, Kennya AA, Tarrazú, Peaberry, Harar, Yirgacheffe, Kopi Luwak, Blue mountain, Toraja Kalossi, etc. Siendo la Arábica y la Robusta las dos más importantes en cuanto a la comercialización (Irazabal,2016)

1.1.1 Coffea arabica Lyn;  Representa el 80-90% de la producción a nivel mundial.  Originario de Abyssinia (la actual Etiopía), se desarrolla en zonas intertropicales como ; Sudamérica, América central y en algunos países del conteniente Africano.  Posee un contenido de cafeína que varía entre 1- 1,5 %, es apreciado por la fineza de su sabor.  Puede llegar alcanzar una altura de 5 m sin embargo, se realiza una poda para dejarlo a una altura de 2-3 m.

Figura 1. Café Aránbigo 1.1.2 Coffea canephora Pierre;  Variedad presenta enormes ventajas de cultivo frente a la su hermana arábiga, se constituye como un arbusto mucho más resistente y que se puede adaptar a una gran variedad de suelos  La variedad robusta es utilizada en la fabricación de bebidas e infusiones de menor calidad dirigidas a mercados que no presenten fuertes restricciones de calidad, debido a que es inferior tanto en olor y sabor en comparación con la variedad arábiga.  No presentan exigencias en cuanto a la altitud en la que puede desarrollarse.  Ventaja de ubicación, debido a que a esas alturas (200msnm) se pueden encontrar terrenos planos de mayor extensión, que facilitan las labores y las dimensiones de cultivo.

Figura 2. Café Robusta. 1.2 Origen La cultura general del ser humano tiene bien marcado (erróneamente) que el café tiene su origen en la zona Noroccidental de Sudamérica (Colombia, Ecuador, Perú), por ser aquí el lugar en el que actualmente se producen los granos de café de mejor calidad del mundo, o también que este fruto tiene su origen en la península arábiga, específicamente en los países de Yemen y Omán, debido a que fueron de los primeros lugares en el mundo donde se empezó a apreciar la bebida de infusión del grano tostado del café, debido a la prohibición religiosa del Islam hacia el consumo de Alcohol (Garzón, 2016). Sin embargo, el origen del café se encuentra en el noreste del continente africano, en Etiopía, el descubrimiento de esta planta, consiste una anécdota accidental de un pastor conocido como Kaldi, el pastor notó que sus ovejas adquirían un comportamiento extrañamente activo y lleno de energía, cuando consumían una pequeña baya de color rojo, que crecía en algunos arbustos, el pastor decidió probar la baya, dándose cuenta del efecto vigorizante que tenía sobre él. El mismo decidió tomar algunas bayas y hojas del arbusto para llevárselas a un monasterio y enseñarles su descubrimiento a los monjes, los mismos que cocinaron los granos y obtuvieron una infusión de un sabor amargo y desagradable, los monjes tiraron la infusión y los granos a las brasas, pero en unos instantes percibieron el increíble aroma de los granos siendo tostados, por lo que adoptaron la técnica de hacer la infusión con los granos previamente tostados (Garzón, 2016). Desde entonces el café se ha convertido en la bebida más consumida del mundo, y en el segundo producto más vendido, únicamente detrás del petróleo; a pesar

de que, a lo largo de la historia, esta bebida ha tenido numerosas prohibiciones y restricciones.

2.- REQUERIMIENTOS AGRO-CLIMÁTICOS El café es una planta que tiene origen en las zonas tropicales de África. Lo que provoca que sus climas apropiados, sean en zonas tropicales y subtropicales. Por otro lado, en algunas zonas montañosas, el café puede ser producido, como en Ecuador. Ecuador se encuentra en una zona de baja latitud, pero mayor altitud. Provoca el establecimiento de una temperatura promedio durante todo el año. Lo que permite producir café de alta calidad. (Colombia, 2010)

2.1-SUELO El suelo es el sostén de la planta y aporta los nutrientes, ejerciendo una gran influencia en su desarrollo, principalmente cuando existe temporadas de sequías prolongadas en suelos arenosos. Los mejores tipos de suelos para un cultivo del café se necesita suelos fértiles, porosos y con buen drenaje, coinciden con los suelos volcánicos. El pH ideal es ligeramente ácido entre 4.2 y 5.1 (Flores, 2013). 2.2.-CLIMA La Coffea arabica es una especie que se da en las tierras altas con un período de floración que es muy susceptible al exceso del tiempo de lluvia. Las plantas continúan su desarrollo vegetativo durante la época seca, e inician su floración dentro de unos días después que ha iniciado la temporada de lluvia. Alrededor del 60% del gasto requerido en la producción de café, se le atribuye a la recolección de las cerezas. Consecuentemente, una sola cosecha anual, la cual se podría obtener de áreas que poseen temporada húmeda, es menos costosa para el productor, que dos cosechas anuales en aquellas áreas que tienen dos períodos cortos de lluvia.

2.3.-ALTITUD La altitud es importante porque también determina la cantidad de luz y de oxígeno. Los árboles de café no crecen mejor en altitudes elevadas, sino que los granos producidos son de mejor calidad. Las altitudes para un café de calidad son 1200-1700 metros. 2.4.-PRECIPITACIÓN La cantidad y distribución de lluvias durante el año son importantes, para un buen desarrollo del cultivo del café. El café se cultiva en lugares con precipitación desde 750 mm anuales (7.500 m^3/ha) hasta 3000 mm (30.000 m^3/ha). 2.5.-TEMPERATURA La temperatura necesaria, para un adecuado cultivo de café oscila entre 19-21.5 grados centígrados. La temperatura media en climas fríos, es menor a 19 grados centígrados. Con esta temperatura, la cosecha de las diferentes variedades de café es baja. La temperatura media en climas calientes, es mayor a 21.5 grados centígrados. Con esta temperatura, el tiempo de producción es más corta, la cosecha es más temprana y concentrada. Por otro lado, en este clima se incrementan potencialmente plagas(Colombia, 2010). 2.6.-RADIACIÓN SOLAR El adecuado brillo solar que debe existir para el café se encuentra entre 1600 y 2000 horas de sol al año. Y durante un día, cerca de 4.5 a 5.5 horas (Colombia, 2010). 2.7.-HUMEDAD RELATIVA La humedad del aire no es solo un factor determinante en el cultivo del café. No obstante, se señala que un promedio de la humedad relativa de 70-95%, es recomendable para C. arabica. La limitación por este factor se da cuando se presenta valores iguales o mayores a 90%, pues puede provocar enfermedades fungosas (Soto, 2004). 2.8.-VIENTOS Vientos de poca fuerza, son los adecuados para el cultivo de café. Son importantes ya que tienen la disposición de transportar vapor de agua, influenciado en la temperatura y brillo solar (Colombia, 2010).

3.-MANEJO AGRONÓMICO DEL CULTIVO 3.1.-LABORES CULTURALES

3.1.1.-AHOYADO Las dimensiones apropiadas son de 50*50*50 cm para el buen desarrollo de la planta. 3.1.2.-ABONOS El café puede hacer uso de abonos orgánicos como: estiércol, leguminosas que contienen gran cantidad de nitrógeno. También plátano y ceniza que ayudaría a fijar fósforo. La cáscara de huevo ayuda a fijar calcio. 3.1.3.-FERTILIZACIÓN Es importante establecer un plan de fertilización, mismo que tiene que ir de acuerdo al estado fisiológico de la planta y a la cosecha esperada. Se recomienda aportaciones de estiércoles, humus o materias orgánicas para mantener los niveles. 3.1.4.-PODAS 3.1.4.1.-PODA DE FORMACIÓN Se realiza esta poda con el fin de obtener plantas vigorosas con buena formación en la parte aérea y sistema radicular. 3.1.4.2.-PODA DE MANTENIMIENTO Este tipo de poda permite la regeneración de nuevos crecimientos para asegurar madera nueva para la producción de los años siguientes. 3.1.14.3.-PODA DE RENOVACIÓN Se realiza para renovar la copa del árbol, que haya decaído en su productividad, enfermedad o mal manejo. 3.1.5.-RIEGO

El cultivo del café requiere una lluvia (riego) abundante y uniformemente distribuida desde comienzos de la floración hasta finales (noviembreseptiembre) para favorecer el desarrollo del fruto y de la madera. Sin embargo, es conveniente un período de sequía que ayude a la siguiente floración. 3.1.6.-CONTROL DE MALEZAS Se utiliza la combinación del control manual que consiste en la eliminación de la maleza con machete o escardilla y el control químico con la aplicación de herbicidas pre y post emergentes.

3.2.- COSECHA Y COMPOST 3.2.1.- COSECHA En la cosecha se tiene en cuenta en primera estancia el proceso de floraciónmaduración. El cual es el tiempo que pasa hasta que madure el cerezo. Este proceso puede ser de 6-8 meses. Posteriormente, se espera hasta la floración del café, cuando la planta se prepara para producir los granos de café. Seguidamente, los frutos son el resultado de la floración, con adecuados fertilizantes, sombrío, riego y demás labores culturales. Luego, se lleva a cabo el proceso de cosecha del café, es la etapa mas importante del cultivo porque va a influir la calidad del café. Esta actividad consiste en recoger los frutos que maduraron de la planta. Se recomienda después de realizar la recolección de las primeras floraciones, hacer de 2 a 3 consideraciones de cosechas plenas. Finalmente, se realiza la recolección final de todos los frutos en las ramas maduros, pintones y verdes. Es importante, una cosecha selectiva que consista en recoger todos los frutos maduros, sin perder el peciolo de las ramas, favoreciendo en la calidad del café y facilita la post cosecha.

3.2.2.-POST COSECHA

El proceso de la post- cosecha: 3.2.1.- Recepción del fruto: además se verifica la calidad de la cereza de la cosecha. 3.3.2.-Despulpado: consiste en separar la pulpa del fruto. 3.3.3.- Fermentación: es un proceso que consiste en que se descompone el mucílago que cubre el pergamino del café. 3.3.4.-Lavado: Separa el mucílago descompuesto y deja limpio el pergamino. 3.3.5.-Secado: Tiene el propósito de disminuir la humedad del grano. 3.3.6.-Empaque y almacenamiento: Se debe hacer en costales limpios y de buen estado, para evitar pérdidas del grano.

4.-COSTOS DE INSTALACIÓN

5. ESTADÍSTICAS

5.1 Área sembrada en el Ecuador y producción Tabla 2: Caracterización de la producción de Café Arábiga en 2016

Figura 3. Rendimientos promedio de Café Arábiga 2016 (Ton/ha) Tabla 4. Caracterización de la producción de Café Robusta en 2016.

5.2 Exportaciones e importaciones

Figura 4. Rendimientos promedio de Café Robusta 2016 (Ton/ha). Exportaciones e importaciones a nivel Nacional

Figura 5. Importaciones nacionales café en grano de oro para consumo nacional y reexportación desde el año 2000 al 2015.

Figura 6. Exportaciones a nivel Nacional desde el año 2000 al 2015. 6. POTENCIAL AGROINDUSTRIAL En la producción de café se derivan sub-productos, los que en su mayoría provocan una fuerte contaminación en el medio ambiente. Por lo cual, se ha implementado, técnicas, métodos para utilizar estos residuos e implementarlos como materia prima. Entre los que se destacan la elaboración de bebidas, vinagre, biogás, cafeína, pectina, enzimas pépticos, proteína y abono. Con lo que se puede establecer a los subproductos del café como una excelente fuente de energía renovable. (Graziosi, 2005) En promedio, por cada millón de sacos de 60 kg de café de almendra que es exportado por Colombia. Se obtiene 162.900t de pulpa fresca. La cual al ser desechada y no utilizarla apropiadamente. Provocaría una contaminación equivalente a las excretas y orina generada en un año de una población de 868.736 personas. (Nelson Rodríguez Valencia, 2010)

6.1-PRODUCCIÓN DE BIOGÁS La pulpa del café puede ser utilizada en la producción de biogás. El biogás es una mezcla gaseosa constituida por metano, gas carbónico, vapor de agua, entre otros compuestos. Su origen se da en la degradación de materia orgánica en condiciones anaeróbicas. Además, la pupa de café se puede implementar como combustible directo en sistemas de combustión a gas o en la elaboración de energía eléctrica, con el uso de turbinas. (Nelson Rodríguez Valencia, 2010) 6.1.2-PRODUCCIÓN DE BIOETANOL; El mucílago, tallos, borra y pulpa de café, pueden ser implementados para la elaboración de bioetanol. El bioetanol es un biocombustible, el cual puede ser un sustitutivo de la gasolina. Con lo cual, se obtendría un significativo ahorro económico y ambiental. (Graziosi, 2005) 6.1.3-PRODUCCIÓN DE BIODIESEL: Los subproductos borran, ripios y café deteriorado tienen el potencial de ser utilizados para la producción de biodiesel. El biodiesel contiene propiedades similares al gasóleo, además puede mezclarse con este. Por lo cual, el biodiesel tiene el potencial de sustituir completamente al gasóleo. (Nelson Rodríguez Valencia, 2010) 6.1.4-ALIMENTO Mundialmente, la planta del café se utiliza principalmente como bebida por infusión. Lo que le atribuye una bebida excesivamente consumida por muchas personas, es el aroma y sabores que este contiene. El café es además un ingrediente utilizado en la composición de helados, caramelos, pasteles, etc. En el campo de la gastronomía, se encuentra presente en diversas recetas de cocina, como flan de café, moka de café, tartas, helados de café. (Armas, 2008)

6.1.5-MEDICAMENTO Desde la antigüedad el café ha sido consumido como remedio, estimulante y analgésico. En la actualidad, se ha demostrado que tiene propiedades terapéuticas. Propiedades que se le atribuye sus virtudes diuréticas, antioxidantes y analgésicas. Por otro lado, en la industria farmacéutica, la cafeína se encuentra en la composición de diversos medicamentos. (Armas, 2008) 6.1.6.-ABONO Los residuos de café pueden ser utilizados como abono orgánico. Ya que contiene gran cantidad de minerales como N, F, K, esenciales en el suelo. lo que hace que influya directamente con el crecimiento de la planta. (Armas, 2008)

6.2.- Balance de masa y diagrama de flujo para la obtención de un producto agroindustrial

Figura 3. Flujo del proceso de producción de café instantáneo liofilizado.

Bibliografía

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