Cómo preparar la taza de café perfecta usando química y física

El café es único entre las bebidas artesanales, ya que la cervecera desempeña 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 bebes.

¿Por qué es que el café producido por un barista en un café siempre sabe diferente a los mismos granos elaborados en casa?

Puede deberse a sus años de entrenamiento, pero más probablemente, es 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 de tamaño de partículas, proporción 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 la forma en que controlamos estas variables lo que permite que esa taza sea reproducible.

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Además de las contribuciones psicológicas y ambientales al motivo por el que una taza de café preparada por el barista sabe tan bien en el café, debemos considerar el método de elaboración propiamente dicho.

Parece que a los humanos nos gustan las bebidas que contienen constituyentes del café (ácidos orgánicos, productos de Maillard, ésteres y heterociclos, por nombrar algunos) de 1.2 a 1.5 por ciento en masa (como en el café de filtro), y también preferimos las bebidas que contienen 8 a 10 por ciento. por masa (como en el 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 espresso la más familiar.

Sin embargo, hay muchas maneras de lograr una bebida que contenga café de 1.2 a 1.5 por ciento. Un aparato de colada, turco, árabe, Aeropress, francés, sifón o de preparación por lotes (es decir, goteo regular): cada uno produce café que sabe bien en torno a estas concentraciones. Estos métodos de elaboración también cuentan con una ventaja sobre su contraparte de espresso: son baratos. Una máquina de café exprés puede producir una bebida de esta concentración: el Americano, que es solo una dosis de café espresso diluido con agua hasta la concentración de café de filtro.

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Todos estos métodos dan como resultado aproximadamente la misma cantidad de café en la taza. Entonces, ¿por qué pueden probar tan diferente?

Cuando el cafe se junta con el agua

Existen dos familias de dispositivos de elaboración de cerveza dentro de los métodos de baja concentración: aquellos que sumergen completamente el café en el agua de preparación y los que hacen fluir el agua a través de la cama 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 a la interfaz agua-café, y esta velocidad aumenta con la temperatura.

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 de los 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 papery / musty hasta azúcar moreno o fruta seca.

Los vertidos y otros sistemas de flujo continuo son más complejos. A diferencia de los métodos de inmersión total en los que el tiempo está controlado, los tiempos de preparación del flujo dependen del tamaño del esmerilado, ya que los suelos controlan el caudal.

La relación agua-café también importa, 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 de agua a café usando menos café, pero a medida que se reduce la masa de café, también disminuye el tiempo de preparación. La optimización de la elaboración de café con filtro es, por lo tanto, multidimensional y más complicada que los métodos de inmersión total.

Otras variables para tratar de controlar

Incluso si puede optimizar su método y aparato de preparación para imitar con precisión a su barista favorito, hay una posibilidad casi segura de que su elaboración en casa tenga un sabor diferente al de la cafetería. Hay tres sutilezas que tienen un tremendo impacto en la calidad del café: la química del agua, la distribución del tamaño de las partículas producidas por el molinillo y la frescura del café.

Primero, la química del agua: dado que el café es una bebida ácida, la acidez del agua de elaboración puede tener un gran efecto. El agua de preparación que contiene niveles bajos de iones de calcio y bicarbonato (HCO₃⁻), es decir, agua blanda, dará como resultado una taza altamente ácida, a veces descrita como ácida. El agua de colada que contiene altos niveles de HCO₃⁻ (por lo general, agua dura) producirá una taza caliza, ya que el bicarbonato ha neutralizado la mayoría de los ácidos del sabor del café.

Idealmente, queremos preparar café con agua que contenga química en algún lugar del medio. Pero hay una buena posibilidad de que no sepas la concentración de bicarbonato en tu propia llave de agua, y un pequeño cambio hace una gran diferencia. Para probar 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 partícula que produce su molinillo también es crítica.

Cada entusiasta del café le dirá con razón que los molinos de cuchillas están desfavorecidos porque producen una distribución de partículas aparentemente aleatoria; Pueden existir tanto granos de café en polvo como esencialmente granos enteros. La alternativa, un molinillo de rebabas, presenta dos piezas de metal con dientes que cortan el café en trozos cada vez más pequeños. Permiten que las partículas del suelo atraviesen una abertura solo una vez que sean lo suficientemente pequeñas.

Sin embargo, existe una discusión sobre cómo optimizar las configuraciones de molienda cuando se usa una amoladora de rebabas. Una escuela de pensamiento apoya la molienda del café lo mejor posible para maximizar el área de superficie, lo que le permite extraer los sabores más deliciosos en concentraciones más altas. La escuela rival defiende 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 te gusta según tu preferencia de 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 asado, enfatizando la importancia de usar frijoles recién tostados.

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Uno puede mitigar la tasa de estancamiento enfriando el café (como lo describe la ecuación de Arrhenius). Si bien no debe enfriar su café en un recipiente abierto (a menos que quiera preparar el pescado con los dedos), almacenar el café en un recipiente hermético en el congelador prolongará significativamente la frescura.

Así que no te sientas mal por el hecho de que tu taza de café cuidadosamente preparada en casa nunca se acumule de acuerdo con lo que compras en la cafetería. Hay muchas variables, científicas y de otro tipo, que deben ser dispuestas para producir una sola taza superlativa. Tenga en cuenta que la mayoría de estas variables no están optimizadas por algún algoritmo matemático, sino por la lengua de alguien. Lo más importante es que tu café te sabe bien … cerveza tras cerveza.

Este artículo fue publicado originalmente en The Conversation por Christopher H. Hendon. Lee el artículo original aquí.