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La física y química
en el tueste del café
Durante la transformación del café verde
al marrón y aromático café tostado,
tienen lugar unos complejos procesos
químicos y físicos. Para estudiar
y entender estas interrelaciones,
profundizaremos en estos cambios.

Cambios físicos durante el
tueste

L

os cambios físicos, comparados con las reacciones químicas que se dan durante eltostado, son más sencillos de
ver y medir. El estudio científico de esta área de conocimiento lanza cuestiones esenciales sobre el proceso del café:
¿cómo un producto natural con diversas características individuales se convierte en una bebida de lujo con calidad constante
y reproducible? ¿Qué ocurre durante la transformación del duro
café crudo, con una humedad del 10 al 12%, al café tostado
fácilde procesar con su estructura seca y quebradiza?
Los cambios físicos que se dan durante el proceso de tueste
se concretan en el color, forma, volumen, masa, humedad y
densidad del grano. La carne de un grano de café está formada por aproximadamente un millón de células. La estructura
celular tiene numerosas cavernas y se endurece hacia el exterior. Thomas Koziorowski, Jefe de Investigación yDesarrollo
de Probat lo explica así: “Los cambios más visibles del grano
durante el tostado lo son en términos de color. Se transforma
de un verde claro a amarillo, después adquiere un color marrón claro y finalmente obtiene un color marrón casi negro. A
primera vista el color da al maestro tostador una impresión de
la fase de tostado en la que se encuentra.” En cualquier caso,
el valorexacto del color no puede ser juzgado únicamente en
base a la experiencia visual. Para ello, el café debe ser molido
y analizado utilizando un sistema de medición especial, como
el equipo medidor de color Colorotte 3b de Probat, que ofrece
información exacta sobre el grado de tostado del café.

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La presión proporciona un “primer crack”
y la expansión del grano
Durante el tostado, el vaporde agua y el dióxido de carbono (CO2) generan una alta
presión. Esta presión cambia la forma de las células: el volumen se incrementa y
las paredes celulares reducen su grosor. La alta presión interna lleva a un “primer
crack”, después de un cierto periodo de tiempo a una temperatura de 180°C. El
vapor de agua tiende a escaparse rompiendo partes del grano, provocando finas
grietas en laparte plana de esta. El “segundo crack” ocurre después de un tostado
largo a una temperatura superior a 200°C. En este punto, el CO2 saliente destruye
la estructura celular del grano. En conjunto, la forma no cambia mucho. La situación
es muy diferente en cuanto al volumen: la presión que tiene lugar en el interior del
grano durante el tostado hace que se hinche e incremente su volumen. El gradode
expansión depende de varios factores como la estructura del grano, la humedad del
grano verde y el perfil de temperatura. Dependiendo del tipo, tiempo de tostado y
grado de tostado el volumen puede llegar a duplicarse. Algunos estudios han mostrado
volúmenes diferentes para granos tostados del mismo tipo: con el mismo grado de
tostado pero con tiempos diferentes, los granos con mayor tiempode exposición
tienen un volumen inferior.

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Pérdida de peso derivada de la pérdida de agua
En contraste al aumento de volumen, la masa, o dicho de otra manera, el peso no
se incrementa sino que se reduce durante el tostado. El grano pierde masa en forma
de agua y cascarilla por un lado y en forma de sustancia seca por otro. Esta perdida
contiene CO2, monóxido de carbono (CO),nitrógeno, ácidos volátiles y compuestos
aromáticos volátiles (hidrocarburos, CH). En conjunto, el peso se reduce entre un 12 y
un 23%. De hecho cuando se obtiene un color más oscuro en el tueste, mayor resulta
la pérdida de masa, que es lo que se conoce como merma. El mayor porcentaje de
reducción proviene del agua: la dehidrólisis (reducción de agua) —de una humedad
original del 10 al 12% se...