Un nuevo estudio publicado en Scientific Reports sugiere que la taza de café perfecta está influenciada por una combinación compleja de variables como el método de procesamiento del grano, el tiempo de preparación y el tamaño de la molienda, no solo el nivel de tueste.
Por Tejasri Gururaj, Phys.org
El contenido de cafeína y el rendimiento de la extracción son dos de las variables más vitales para los entusiastas del café, especialmente para aquellos que lo abordan con precisión.
El rendimiento de extracción es una medida de la cantidad de material soluble de los posos de café que se disuelve en el café preparado. Básicamente, refleja la eficiencia del proceso de preparación para extraer compuestos de los posos de café.
Dirigido por el Dr. Zachary R. Lindsey, profesor adjunto de Física en el Berry College de Estados Unidos, el estudio se centra en cómo el grado de tueste afecta a estas dos variables. Phys.org habló con el Dr. Lindsey, un autoproclamado nerd del café, sobre el estudio.
«Hace más de 20 años, escuché a un barista afirmar que los tuestes oscuros tienen más cafeína, pero una década después, me encontré con la idea contraria de que los tuestes claros eran los reyes de la cafeína. Sin embargo, no pude encontrar ningún dato convincente».
«No fue hasta que comencé a tostar café como pasatiempo en 2022 que comencé a ver las piezas que faltaban en el rompecabezas. Afortunadamente, dos estudiantes universitarios apasionados de mi equipo de investigación también estaban intrigados por este misterio y nos pusimos a trabajar», dijo la Dra. Lindsey.
Elección del café, tueste y método de preparación.
Los investigadores eligieron el café etíope para realizar su estudio. Etiopía tiene una larga tradición en la producción de café que se remonta a siglos atrás, ya que es el país de origen del café arábico, también conocido como la planta del café.
En este, están investigando el café procesado natural y lavado.
En el método natural, las cerezas de café se secan con las semillas todavía en su interior. Las semillas se separan después del secado, lo que da como resultado sabores afrutados y complejos en los granos de café. Por otro lado, en el método lavado, las semillas se separan de las cerezas de café y luego se secan, lo que da como resultado un perfil de sabor más limpio y brillante.
Luego, los investigadores utilizaron cinco grados diferentes de tostado para los granos de café verde, eligiendo un tiempo de preparación de uno, dos y diez minutos.
Los investigadores eligieron el método de preparación AeroPress con una proporción de agua y café de 15:1. El AeroPress es un método de preparación a presión, similar a una máquina de café expreso, pero a menor escala. El AeroPress prepara el café en infusión y utiliza presión para extraerlo a través de un filtro de papel.
El Dr. Lindsey explicó la elección de AeroPress diciendo: «Al seleccionar un método de preparación, el objetivo principal era implementar un procedimiento que pudiera producir consistentemente café dentro de un amplio rango de rendimientos de extracción variando únicamente el tiempo de preparación».
«El AeroPress se destacó como un medio para lograr estos resultados deseados con una variación mínima en todos los lotes de tostado».
En total, los investigadores tuvieron que estudiar 30 combinaciones únicas de café preparado.
Analizando el café
Los investigadores utilizaron tres técnicas de análisis para analizar el contenido de cafeína y el rendimiento de la extracción.
Para medir compuestos como la cafeína, los ácidos clorogénicos y otros compuestos solubles en el café preparado, utilizaron cromatografía líquida de alto rendimiento (HPLC).
Este método separa diferentes compuestos del café en función de sus interacciones con un material estándar, cuantificando las concentraciones individuales.
A continuación, utilizaron la refractometría, un método que mide la desviación de la luz a través del café preparado, lo que indica el rendimiento de la extracción, es decir, la cantidad de material soluble que se disuelve de los posos del café.
Por último, utilizaron el microscopio electrónico de barrido (MEB) para observar la superficie de los granos de café y de los posos. Esto les ayudó a examinar el tamaño del grano y la porosidad. El MEB proporciona información sobre el impacto del tueste en las características físicas de los granos de café.
«La SEM permite un método de caracterización sencillo que proporciona información bidimensional sobre la estructura del café tostado. La porosidad evolutiva del café tostado desempeña un papel fundamental en la movilidad de los compuestos durante el tostado y la preparación», explicó el Dr. Lindsey.
Porosidad, cafeína y extracción.
Los investigadores descubrieron que el contenido de cafeína en el café preparado dependía del proceso de tostado y del rendimiento de la extracción.
«Durante el tueste, el volumen y la porosidad de las semillas de café aumentan a medida que avanza el tueste, lo que facilita que los compuestos entren o salgan del sistema», explicó el Dr. Lindsey.
Una mayor porosidad implica que una mayor superficie interna de los posos de café queda expuesta, lo que facilita la penetración del agua y la disolución de compuestos como la cafeína y los sabores. Esto tiene un impacto en todo el proceso de extracción que se produce durante la preparación.
En cuanto al contenido de cafeína, los investigadores descubrieron que, al utilizar configuraciones de preparación idénticas, los tostados claros y medios tenían un contenido de cafeína más alto que los tostados más oscuros. Esto se debe a la pérdida de cafeína durante el tostado, lo que da como resultado rendimientos de extracción generalmente más bajos para los tostados más oscuros.
Por el contrario, descubrieron que el contenido de cafeína del tostado más oscuro era mayor cuando el rendimiento de extracción se mantenía constante para todos los tostados.
«Sin embargo, los tostados más oscuros mostraron consistentemente rendimientos de extracción más bajos que los tostados claros y medios, por lo que no siempre fue posible lograr un rendimiento de extracción común para todos los grados de tostado», agregó el Dr. Lindsey.
Nuevas perspectivas
Los mecanismos en competencia entre una mayor porosidad que mejora la eficiencia de extracción y tostados más oscuros que pierden compuestos extraíbles revelaron una perspectiva única que contradice suposiciones anteriores.
La sublimación de la cafeína (el proceso mediante el cual la cafeína pasa directamente de un estado sólido a un estado gaseoso) ocurre a temperaturas más altas de lo que se creía anteriormente.
«Aunque la interacción entre el grado de tostado y el contenido de cafeína se ha abordado más de 20 veces en la literatura, la teoría predominante es que la cafeína permanece estable durante el proceso de tostado».
«Sin embargo, establecemos una relación clara entre el grado de tueste, el contenido de cafeína y el rendimiento de la extracción», afirmó el Dr. Lindsey.
Los investigadores planean ampliar este trabajo para estudiar la relación entre el grado de tueste y el rendimiento de la extracción de cafés descafeinados. También pretenden probarlo con métodos de preparación basados en percolación para ver si arrojan resultados similares.
En resumen, si desea una taza de café con el máximo contenido de cafeína , elija un tueste medio, dice el Dr. Lindsey.
Más información: Zachary R. Lindsey et al, Contenido de cafeína en café filtrado en función del grado de tueste y el rendimiento de la extracción, Scientific Reports (2024). DOI: 10.1038/s41598-024-80385-3
