Extracción de componentes volátiles del café (Coffea arabica L.) tostado de Vilcabamba (Ecuador) para análisis cromatográfico

Abstract

El objetivo de la presente investigación fue extraer los componentes volátiles del café (Coffea arabica L. variedad Typica) tostado y molido de Vilcabamba (Ecuador), mediante los métodos fibra de microextracción en fase sólida (SPME), dióxido de carbono en condiciones supercríticas (FSC) y destilación extracción simultánea (DES), e identificación mediante cromatografía de gases acoplado a espectrometría de masas. Para el método SPME se evaluó el efecto del material de empaque de cuatro fibras (PDMS, PDMS/DVB, DVB/CAR/PDMS y PA) sobre el número de compuestos extraídos, encontrando que el material de empaque tiene efecto sobre el número y tipo de compuestos encontrados. De las 4 fibras estudiadas, la fibra DVB/CAR/PDMS permitió extraer e identificar el mayor número de compuestos (57 y 44 respectivamente). De los tres métodos evaluados, el método FSC extrajo e identificó el mayor número de compuestos (72 y 64 respectivamente), además obtuvo las mayores área para los compuestos. La combinación de los tres métodos permite obtener un perfil aromático con 123 compuestos diferentes. En función del área el ácido acético, cafeína, alcohol furfun1ico, 2-furanocarboxaldehído, 5- metilfurfural, 2,6-bis(l, 1-dimetiletil)-4-metil-fenol y 3-hidroxi-2-metil-4H-piran-4-ona son los compuestos mayoritarios encontrados con los tres métodos a excepción del método FSC donde predominan los compuestos con pesos moleculares mayores(> 194 g/mol). Al comparar los diferentes métodos se evidencia que el método SPME con fibra DVB/CARIPDMS, permite de forma rápida, reproducible y sin la utilización de reactivos la obtención de un perfil representativo del aroma de café tostado y molido de Vilcabamba.

The aim of this study was extract the volatile compounds of roasted and ground coffee (Coffea arabica L. var. Typica) from Vilcabamba (Ecuador) by three methods: solid-phase microextraction (SPME) with four different coating (PDMS, PDMS/DVB, DVB/CAR/PDMS and PA), supercritical fluid extraction with carbon dioxide (SCF) and simultaneous distillation and extraction (SDE). Identification and characterization of volatile compounds were achieved using gas chromatography / mass spectrometry (GC/MS). Analysis of variance and analysis of main components were performed. In the SPME method, the coating material has an effect on the amount and concentration of extracted compounds, the DVB/CAR/PDMS coating provided the most representative aroma extract (44 compounds were identified). In SCF method, more compounds were extracted and identified rather than SPME and SDE; in addition, a higher concentration was achieved. Using the three methods, 123 compounds were extracted. Acetic acid, caffeine, furfuryl alcohol, furfural, 5-methylfurfural, butylated hydroxytoluene and maltol were the compounds with higher concentrations found using SPME and SDE; using SCF, a higher concentration of compounds with high molecular weights (> 194 g/mol) was found. Preferably SPME method with DVB/CAR/PDMS should be used to characterize coffee aroma compounds