La clase de pregrado combina ciencia, experimentación práctica y el amor por el café para alimentar la curiosidad.
Jason Sparapani | Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales
Elaine Jutamulia ’24 tomó un sorbo de café con unas gotas de extracto de anís. Era su segundo intento.
“¿Qué piensas?”, preguntó Omar Orozco, de pie en una mesa de laboratorio en el Breakerspace del MIT, rodeado de filtros, cafeteras y otros utensilios relacionados con el café.
“Creo que cuando lo probé por primera vez, todavía era bastante amargo”, dijo Jutamulia pensativa. “Pero creo que ahora que lo dejé reposar un poco, perdió parte de la amargura”.
Jutamulia y Orozco, actual estudiante de último año del MIT, formaron parte de la clase 3.000 (Coffee Matters: Using the Breakerspace to Make the Perfect Cup), un nuevo curso del MIT que debutó en la primavera de 2024. La clase combina conferencias sobre química y la ciencia del café con experimentación práctica y proyectos grupales. Su proyecto exploró cómo los aditivos como el anís, la sal y el aceite de chile influyen en la extracción del café (el proceso de disolver los compuestos de sabor del café molido en agua) para mejorar el sabor y corregir errores comunes en la preparación.
Además de la cata, utilizaron un espectrómetro de infrarrojos para identificar los compuestos químicos presentes en las muestras de café que contribuyen al sabor. ¿El anís suaviza el café amargo? ¿Podría el aceite de chile equilibrar el sabor?
“En términos generales, si pudiéramos hacer una recomendación, eso es lo que estamos tratando de encontrar”, dijo Orozco.
La clase de descubrimiento de tres unidades, diseñada para ayudar a los estudiantes de primer año a explorar las carreras, tuvo una gran aceptación y se inscribieron más de 50 estudiantes. Su éxito se debió a la bebida que se utilizaba como base y al enfoque práctico de la clase, que impulsa a los estudiantes a hacer y responder preguntas que de otra manera no se habrían planteado.
Para Gabi McDonald y McKenzie Dinesen, estudiantes de aeronáutica y astronáutica, el café fue el atractivo, pero la clase las animó a experimentar y pensar de nuevas maneras. “Es fácil incluir a personas como nosotras, a quienes les encanta el café, y decir: ‘Dios mío, ¿hay una clase en la que podemos preparar café la mitad del tiempo y probar todo tipo de cosas?’”, dice McDonald.
Conocimiento en ebullición
La clase combina conferencias semanales sobre temas como la química del café, la anatomía y la composición de un grano de café, los efectos del tostado y el proceso de preparación con sesiones de degustación: los estudiantes prueban café preparado a partir de diferentes granos, tostados y molidos. En el MIT Breakerspace , un nuevo espacio en el campus concebido y administrado por el Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales (DMSE), los estudiantes usan equipos como un microscopio óptico digital para examinar partículas de café molido y un microscopio electrónico de barrido, que dispara haces de electrones a las muestras para revelar secciones transversales de los granos con un detalle asombroso.
Una vez que los estudiantes aprenden a operar instrumentos para tareas guiadas, forman grupos y diseñan sus propios proyectos.
“El motivo de estos proyectos es alguna duda que tienen sobre el café que surge de una de las conferencias o sesiones de cata, o simplemente algo que siempre han querido saber”, dice el profesor de DMSE Jeffrey Grossman, que diseñó y enseña la clase. “Luego usan uno o más de estos equipos para arrojar algo de luz sobre el tema”.
Grossman rastrea los orígenes de la clase hasta su visión inicial de Breakerspace, un laboratorio de análisis de materiales y sala de estar para estudiantes de grado del MIT. Inaugurado en noviembre de 2023, el espacio ofrece a los estudiantes experiencia práctica en ciencia e ingeniería de materiales, un campo interdisciplinario que combina la química, la física y la ingeniería para investigar la composición y la estructura de los materiales.
“El mundo está hecho de cosas y estas son las herramientas para comprenderlas y darles vida”, dice Grossman. Por eso, imaginó una clase que les daría a los estudiantes un “empujón exploratorio e inspirador”.
“Entonces la pregunta no era la pedagogía, sino ‘¿cuál es el atractivo?’ En la ciencia de los materiales, hay muchas direcciones en las que se puede ir, pero si tienes una que inspira a la gente porque la conocen y tal vez ya les gusta, entonces es emocionante”.
Copa de ambición
Ese anzuelo, por supuesto, fue el café, la segunda bebida más consumida después del agua. Captó la imaginación de los estudiantes y los motivó a traspasar límites.
Orozco aportó a la clase una buena cantidad de conocimientos sobre café. En 2023, impartió clases en México a través del programa MISTI Global Teaching Labs, donde recorrió varias fincas de café y adquirió un conocimiento más profundo de la bebida. Aprendió, por ejemplo, que el café negro, contrariamente a la opinión general estadounidense, no es amargo por naturaleza; el amargor surge de ciertos compuestos que se desarrollan durante el proceso de tostado.
“Si lo preparas correctamente con los granos adecuados, en realidad sabe bien”, dice Orozco, estudiante de humanidades e ingeniería. Un año después, en 3000, amplió sus conocimientos sobre cómo preparar un buen café, en particular a través del proyecto grupal con Jutamulia y otros estudiantes para arreglar el café malo.
El grupo preparó una muestra de control de café “perfectamente preparado” (según el sabor, la proporción de café y agua y otros criterios tratados en clase) junto con café poco extraído y sobreextraído. El café poco extraído, preparado con agua que no está lo suficientemente caliente o que se deja reposar durante demasiado tiempo, tiene un sabor fuerte o agrio. El café sobreextraído, preparado con demasiado café o durante demasiado tiempo, tiene un sabor amargo.
A esas muestras de café se les añadieron aditivos y se analizaron mediante espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FTIR), que mide cómo el café absorbe la luz infrarroja para identificar los compuestos relacionados con el sabor. Jutamulia examinó las lecturas de FTIR tomadas de una muestra con jugo de lima para ver cómo el ácido cítrico influía en su perfil químico.
“¿Podemos encontrar alguna correlación entre lo que vimos y las mediciones conocidas existentes de ácido cítrico?”, pregunta Jutamulia, quien estudió computación y cognición en el MIT, graduándose en mayo pasado.
Otro grupo se sumergió en el almacenamiento del café, cuestionando por qué la sabiduría convencional aconseja no congelarlo.
«Nos preguntamos por qué sucede esto», dice Noah Wiley, estudiante de ingeniería eléctrica y ciencias de la computación y entusiasta del café que tiene su propia máquina de espresso.
El equipo comparó métodos como congelar el café recién hecho, los posos de café congelados y los granos enteros molidos después de la congelación, evaluando su impacto en el sabor y la composición química.
«Luego veremos cuáles tienen buen sabor», dice Wiley. El equipo utilizó una hoja de revisión del café de la clase para registrar atributos como acidez, amargor, dulzura y sabor general, y combinó los resultados con el análisis FTIR para determinar cómo el almacenamiento afectaba el sabor.
Wiley reconoció que el concepto de “bueno” es subjetivo. “A veces hay un consenso grupal. Creo que a la gente le gusta el café más fuerte, no aguado”, afirma.
Otros proyectos estudiantiles compararon los niveles de cafeína en diferentes tipos de café, analizaron el efecto del café calentado en microondas sobre su composición química y sabor, e investigaron las diferencias entre los granos de café auténticos y los falsificados.
“Les dimos a los estudiantes algunos documentos para que los revisaran en caso de que estuvieran interesados”, dice Justin Lavallee, gerente de Breakerspace y profesor adjunto de la clase. “Pero sobre todo les dijimos que se concentraran en algo sobre lo que quisieran aprender más”.
Goteo, goteo, goteo
Además de responder preguntas específicas sobre el café, tanto los estudiantes como los profesores adquirieron conocimientos más profundos sobre la bebida.
“El café es un material complejo. Hay miles de moléculas en los granos, que cambian a medida que se tuestan y se extraen”, dice Grossman. “La cantidad de formas en que se puede diseñar esta colección de moléculas es profunda, y abarca desde dónde y cómo se cultiva el café hasta cómo se tratan las cerezas para obtener los granos, cómo se tuestan y muelen los granos y el método de preparación que se utiliza”.
Dinesen aprendió de primera mano y descubrió, por ejemplo, que los tuestes más oscuros tienen menos cafeína que los tuestes más claros, lo que desmintió una idea errónea muy común. “Se puede variar mucho el café, solo con el tueste del grano y el tamaño del grano molido”, afirma. “Es muy fácil manipularlo, si es que existe esa palabra”.
Además de aprender sobre la ciencia y la química detrás del café, Dinesen y McDonald aprendieron nuevas técnicas de preparación, como el uso de un cono de café vertido. La pareja incluso incorporó la preparación y prueba del café a su rutina de estudio, preparando café mientras resolvían problemas para otra clase.
“Guardaba mi cono de café vertido en mi mochila con una bolsa Ziploc llena de café molido, y íbamos al Centro de Estudiantes y sacábamos el cono, un filtro y el café molido”, dice McDonald. “Y luego hacíamos los conos mientras hacíamos un ejercicio de preparación. También probamos distintas cantidades de agua. Fue divertido”.
Tony Chen, estudiante de ciencias e ingeniería de materiales, reflexionó sobre el título de la edición 3.000 —“Usar el Breakerspace para crear la taza perfecta”— y sobre si es posible crear una taza perfecta. “No creo que exista una taza perfecta porque cada persona tiene sus propias preferencias. Creo que aún no he llegado a la mía”, afirma.
El entusiasmo por la complejidad del café y el proceso de descubrimiento era exactamente lo que Grossman esperaba inspirar en sus estudiantes. “Lo mejor para mí fue verlos desarrollar su propio sentido de la curiosidad”, afirma.
Recordó un momento al principio de la clase cuando los estudiantes, después de recibir una demostración del microscopio óptico, vieron la textura de la superficie de un grano de café ampliado, las sombras moteadas de color y el patrón similar a un panal de abejas de diminutas células irregulares.
“Dicen: ‘Espera un segundo. ¿Qué pasa si agregamos agua caliente a los granos de café mientras están bajo el microscopio? ¿Veríamos la extracción?’ Entonces, pusieron agua caliente y algunos granos de café molido y, he aquí, se veía diferente. Podían ver la extracción allí mismo”, dice Grossman. “Es como si tuvieran una idea inspirada por el aprendizaje y la probaran. Vi que eso sucedió muchas, muchas veces durante el semestre”.
Información del MIT: para leer el artículo original dar click AQUÍ
