Garantía de calidad del café instantáneo.

El café es una bebida extremadamente popular con una gran importancia económica. El aseguramiento de la calidad, incluido el rastreo de adulterantes en el café, es por lo tanto un proceso establecido y un requisito para los consumidores.

Los carbohidratos que constituyen hasta el 50 % de los granos de café crudos funcionan como agentes de sabor, viscosidad y aroma [1]. También sirven como trazadores de autenticidad, porque el café soluble sin adulterar se elabora exclusivamente con café tostado puro [2,3]. Existen criterios de especificación claros para la evaluación de la calidad según ISO 24114 y AFCASOLE (p. ej., un límite de <2,46 % de glucosa total y <0,45 % de xilosa total expresados como fracciones de masa de carbohidratos totales) [3]. AOAC 995.13 e ISO 11292 brindan requisitos analíticos para las pruebas de calidad del café instantáneo con respecto al análisis de carbohidratos libres y totales. La cromatografía iónica (CI) permite la cuantificación precisa de los analitos obligatorios arabinosa, fructosa, galactosa, glucosa, manosa, sacarosa, manitol y xilosa de acuerdo con la AOAC y la ISO. El método de CI presentado es extremadamente sensible y supera un reto muy común de posibles coeluciones de analitos, como con la ramnosa.

Se prepararon polvos de café instantáneo (≈ 300 mg por 100 mL) de dos marcas de café instantáneo (Jacobs Coffee GOLD y una muestra de un cliente) como se describe en AOAC e ISO para determinar la cantidad de carbohidratos libres (arabinosa, fructosa, galactosa, glucosa, manosa , sacarosa y manitol) y carbohidratos totales (arabinosa, galactosa, glucosa, manosa, xilosa y manitol) después de la hidrolización ácida.

Para la determinación de carbohidratos libres, los polvos de café se disolvieron en 100 mL de agua ultrapura (UPW) y luego se filtraron (0.25 μm). Para el análisis de carbohidratos totales, los polvos de café se hidrolizaron en HCl (0,1 mol/L) a 100 °C (150 minutos), se diluyeron a 100 mL con UPW y se filtraron con Ag⁺-H⁺-combinación de cartuchos. Se recomienda una dilución final (10 a 50 veces) con UPW.

Los carbohidratos especificados anteriormente para el análisis de carbohidratos disueltos (libres) y totales se separaron en línea base en una columna Metrosep Carb 2 con un gradiente binario de alta presión combinado con un gradiente de flujo (configuración 940 Professional IC Vario ONE/HPG) (Figura 1). La detección amperométrica se realizó después de la PCR con 300 mmol/L de NaOH para mejorar la sensibilidad de detección del método.

Figure 1. Esquema que muestra la ruta del flujo de la muestra desde la introducción de la muestra con un 858 Professional Sample Processor hasta el 940 Professional IC con columna (Metrosep Carb 2 - 250/4.0), detector amperométrico (celda Wall-Jet con electrodos de Au y Pd) y el alto bombas de gradiente de presión para el eluyente A (UPW) y B (200 mmol/L NaOH y 1 mmol/L NaAc). Para aumentar la sensibilidad, se agregan 300 mmol/L de NaOH como una solución de PCR (reacción posterior a la columna). La cromatografía de aniones a menudo se denomina HPAEC (cromatografía de intercambio de aniones de alto rendimiento), pero aquí se simplifica al término genérico de IC.

Para las dos muestras de café instantáneo analizadas, el contenido de carbohidratos libres (no se muestran los resultados) después de la disolución en UPW osciló entre 0,2 y 27 g/kg. Las fracciones de masa muestran patrones únicos para ambas muestras. En la marca Jacobs dominan la arabinosa y la manosa (≈ 35% en masa), mientras que los picos más grandes para la marca de café instantáneo proporcionado por el cliente correspondieron a glucosa (≈ 20% en masa) y fructosa (casi 40% en masa).

El contenido total de carbohidratos después de la hidrólisis ácida es especialmente crucial para el control de calidad y la evaluación de la pureza (tabla 1). La ISO 24114 establece límites para la glucosa total y la xilosa de 2,32 y 0,42 %, respectivamente. El contenido total de carbohidratos de ambas muestras analizadas muestra una distribución distinta (tabla 1 y Figura 2). Ambas marcas contienen fracciones similares de galactosa y arabinosa. Los contenidos de glucosa, manosa y xilosa difieren en un rango más amplio.

Mirando más de cerca los criterios de calidad, la pureza del café Jacobs GOLD puede aprobarse como producto sin adulterar. La marca proporcionada por el cliente indica adulteración y fallaría un control respectivo.

**Tabla 1.** Concentraciones de carbohidratos (g/kg) determinadas por IC-PCR-PAD después de la hidrólisis ácida en dos muestras de café instantáneo (Jacobs Coffee GOLD y una muestra de un cliente). El contenido total de carbohidratos se expresa como fracciones de masa individuales (M%) de manitol, arabinosa, galactosa, glucosa, manosa y xilosa (ISO 11292). Además, es posible la cuantificación de ramnosa, fructosa, ribosa y sacarosa (**Figura 2**). Los indicadores de pureza vienen dados por los límites de glucosa total (<2,32%) y xilosa total (<0,42%) (ISO 24114:2011).
	Jacobs (g/kg) [METRO%]	Cliente (g/kg) [METRO%]
manitol	DAKOTA DEL NORTE	9 [2,6%]
arabinosa	28,3 [6,5%]	36 [10,2%]
galactosa	190,0 [43,9%]	197,8 [56,2%]
Glucosa	6,3 [1,5%]	34,2 [9,7%]
manosa	207,1 [47,8%]	68,5 [19,4%]
Xilosa	1,2 [0,3%]	6,7 [1,9%]
Total carbohidrato contenido	436,9 [100%]	352,2 [100%]

Figure 2. Superposición de cromatograma de (A) un estándar de carbohidratos mixtos de 5 mg/kg y las muestras diluidas (1:10) de (B) café Jacobs y (C) café instantáneo del cliente después de la hidrólisis ácida. La separación y la detección se realizaron de acuerdo con la configuración que se muestra en la Figura 1. Para obtener un mejor rendimiento, la cuantificación de la fructosa y la ribosa debe realizarse utilizando la altura del pico.

Con el método presentado los requisitos de AOAC 995.13 y Norma ISO 11292 para la determinación de carbohidratos disueltos y totales en café instantáneo. Se puede lograr una separación excelente de los carbohidratos necesarios mediante la combinación de un gradiente binario de alta presión y un gradiente de flujo en una columna Metrosep Carb 2. Un beneficio adicional de este método elimina la superposición de picos entre la ramnosa y la arabinosa, una restricción general del método ISO. En general, se puede realizar la cuantificación precisa de todos los carbohidratos requeridos más fucosa y ribosa.

La automatización y la preparación de muestras en línea son mejoras adicionales para aumentar el rendimiento de las muestras y ahorrar tiempo y dinero en el laboratorio.

IC con detección amperométrica es una valiosa adición robusta, altamente específica y precisa para los laboratorios analíticos que realizan análisis de carbohidratos.

[1]    Arya, M.; Rao, L. J. M. An Impression of Coffee Carbohydrates. Crit Rev Food Sci Nutr 2007, 47 (1), 51–67. https://doi.org/10.1080/10408390600550315.
[2]    Girard, P.; Stöber, P.; Blanc, M.; Prodolliet, J. Carbohydrate Specification Limits for the Authenticity Assessment of Soluble (Instant) Coffee: Statistical Approach. J AOAC Int 2006, 89 (4), 999–1003.
[3]    AFCASOLE (Association of European Producers of Soluble Coffee) Statement on the Authenticity of Soluble Coffees of 6 July 1995; as Confirmed by the ECF (European Coffee Federation, Legal Successor of AFCASOLE) in January 2007.

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