El café es único entre las bebidas artesanales, ya que el cervecero juega un papel importante en su calidad en el punto de consumo. En contraste, los bebedores compran cerveza de barril y vino como productos terminados; su única variable controlada por el consumidor es la temperatura a la que los bebe.
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¿Por qué el café producido por un barista en una cafetería siempre sabe diferente a los mismos granos elaborados en casa?
Puede deberse a sus años de entrenamiento, pero es más probable que sea su capacidad para aprovechar los principios de la química y la física. Soy químico de materiales por día, y muchas de las consideraciones físicas que aplico a otros sólidos se aplican aquí. Las variables de temperatura, química del agua, distribución del tamaño de partícula, relación de agua a café, tiempo y, quizás lo más importante, la calidad del café verde juegan un papel crucial en la producción de una taza sabrosa. Es cómo controlamos estas variables lo que permite que esa copa sea reproducible.
¿Qué tan fuerte una taza de Joe?
Además de las contribuciones psicológicas y ambientales de por qué una taza de café preparada por un barista sabe tan bien en el café, debemos considerar el método de preparación en sí.
A los humanos parece gustarles las bebidas que contienen constituyentes del café (ácidos orgánicos, productos Maillard, ésteres y heterociclos, por nombrar algunos) en un 1.2 a 1.5 por ciento en masa (como en el café de filtro), y también favorecen las bebidas que contienen 8 a 10 por ciento por masa (como en espresso). Las concentraciones fuera de estos rangos son difíciles de ejecutar. Hay un número limitado de tecnologías que alcanzan concentraciones de 8 a 10 por ciento, siendo la máquina de café espresso la más familiar.
La ciencia ayuda a optimizar el café. (Chris Hendon, CC BY-ND) Sin embargo, hay muchas maneras de lograr una bebida que contenga de 1.2 a 1.5 por ciento de café. Un aparato de vertido, turco, árabe, Aeropress, prensa francesa, sifón o preparación por lotes (es decir, goteo regular): cada uno produce café que sabe bien en torno a estas concentraciones. Estos métodos de preparación también cuentan con una ventaja sobre su contraparte espresso: son baratos. Una máquina de café exprés puede producir una bebida de esta concentración: el Americano, que es solo una inyección de café exprés diluido con agua a la concentración de café de filtro.
Todos estos métodos dan como resultado aproximadamente la misma cantidad de café en la taza. Entonces, ¿por qué pueden saber tan diferente?
Cuando el café se encuentra con el agua
Hay dos familias de dispositivos de preparación dentro de los métodos de baja concentración: los que sumergen completamente el café en el agua de preparación y los que hacen fluir el agua a través del lecho de café.
Desde una perspectiva física, la principal diferencia es que la temperatura de las partículas de café es mayor en el sistema de inmersión total. La parte más lenta de la extracción de café no es la velocidad a la que los compuestos se disuelven de la superficie de las partículas. Más bien, es la velocidad a la que el sabor del café se mueve a través de la partícula sólida hasta la interfaz agua-café, y esta velocidad aumenta con la temperatura.
La rueda de sabores de Coffee Taster proporciona una forma de nombrar varios sabores dentro de la bebida. Una temperatura de partículas más alta significa que se extraerán más de los compuestos sabrosos atrapados dentro de las partículas de café. Pero una temperatura más alta también permite que más compuestos no deseados se disuelvan en el agua también. La Asociación de cafés especiales presenta una rueda de sabores para ayudarnos a hablar sobre estos sabores, desde verde / vegetativo o de papel / mohoso hasta azúcar moreno o fruta seca.
Los derrames y otros sistemas de flujo continuo son más complejos. A diferencia de los métodos de inmersión completa en los que se controla el tiempo, los tiempos de preparación del flujo dependen del tamaño de la molienda, ya que los suelos controlan la velocidad de flujo.
La relación agua / café también es importante en el tiempo de preparación. Simplemente moler más fino para aumentar la extracción cambia invariablemente el tiempo de preparación, ya que el agua se filtra más lentamente a través de terrenos más finos. Se puede aumentar la relación agua / café usando menos café, pero a medida que se reduce la masa de café, el tiempo de preparación también disminuye. La optimización de la preparación de café con filtro es, por lo tanto, multidimensional y más complicada que los métodos de inmersión total.
¿Qué saben ellos que nosotros no? (Redd Angelo en Unsplash, CC BY) Otras variables para intentar controlar
Incluso si puede optimizar su método y aparato de preparación para imitar con precisión a su barista favorito, todavía hay una posibilidad casi segura de que su preparación casera tenga un sabor diferente al de la cafetería. Hay tres sutilezas que tienen un tremendo impacto en la calidad del café: química del agua, distribución del tamaño de partícula producida por el molinillo y frescura del café.
Primero, la química del agua: dado que el café es una bebida ácida, la acidez de su agua de preparación puede tener un gran efecto. El agua de infusión que contiene bajos niveles de iones de calcio y bicarbonato (HCO₃⁻), es decir, agua blanda, dará como resultado una taza altamente ácida, a veces descrita como agria. El agua de infusión que contiene altos niveles de HCO₃⁻, típicamente agua dura, producirá una taza calcárea, ya que el bicarbonato ha neutralizado la mayoría de los ácidos saborizantes del café.
Idealmente, queremos preparar café con agua que contenga productos químicos en algún punto intermedio. Pero hay una buena posibilidad de que no conozca la concentración de bicarbonato en su propia agua del grifo, y un pequeño cambio hace una gran diferencia. Para saborear el impacto, intente preparar café con Evian, una de las aguas embotelladas con mayor concentración de bicarbonato, a 360 mg / L.
La distribución del tamaño de partículas que produce su molinillo también es crítica.
Todos los entusiastas del café le dirán con razón que los molinos de cuchillas están desfavorecidos porque producen una distribución de tamaño de partícula aparentemente aleatoria; pueden coexistir granos de café en polvo y esencialmente granos enteros de café. La alternativa, un molinillo de rebabas, presenta dos piezas de metal con dientes que cortan el café en piezas progresivamente más pequeñas. Permiten partículas molidas a través de una abertura solo una vez que son lo suficientemente pequeñas.
Sin embargo, existe una disputa sobre cómo optimizar la configuración de molienda cuando se utiliza una amoladora de rebabas. Una escuela de pensamiento admite moler el café lo más fino posible para maximizar el área de superficie, lo que le permite extraer los sabores más deliciosos en concentraciones más altas. La escuela rival aboga por la molienda lo más gruesa posible para minimizar la producción de partículas finas que imparten sabores negativos. Quizás el consejo más útil aquí es determinar qué es lo que más le gusta en función de su gusto.
Finalmente, la frescura del café en sí es crucial. El café tostado contiene una cantidad significativa de CO₂ y otros volátiles atrapados dentro de la matriz de café sólido: con el tiempo, estas moléculas orgánicas gaseosas escaparán del grano. Menos volátiles significa una taza de café menos sabrosa. La mayoría de los cafés no servirán café más de cuatro semanas después de la fecha de tostado, lo que enfatiza la importancia de usar granos recién tostados.
Se puede mitigar la tasa de envejecimiento enfriando el café (como se describe en la ecuación de Arrhenius). Si bien no debe enfriar su café en un recipiente abierto (a menos que quiera cervezas de dedo de pescado), almacenar el café en un recipiente hermético en el congelador prolongará significativamente la frescura.
Así que no te sientas mal porque tu taza de café cuidadosamente elaborada en casa nunca se compara con lo que compras en la cafetería. Hay muchas variables, científicas y de otro tipo, que se deben mezclar para producir una sola taza superlativa. Tenga la seguridad de que la mayoría de estas variables no están optimizadas por algún algoritmo matemático, sino por la lengua de alguien. Lo más importante es que su café le sabe bien ... cerveza tras cerveza.
Este artículo fue publicado originalmente en The Conversation. Christopher H. Hendon, Profesor Asistente de Materiales Computacionales y Química, Universidad de Oregon
