Observaciones sobre el contenido de agua durante el tuesteDaily Coffee News by Roast Magazine

(Nota del editor: Esta es una vista previa de un artículo de James Davison que apareció en el Edición enero/febrero 2019 de la revista Asado. Haga clic aquí para leer el artículo completo.)

¿Cómo sabemos cuando el café ha terminado de tostarse? Uno podría pensar que el café se considera tostado cuando se alcanza la temperatura objetivo final. Si se especifica una temperatura final de 205 grados C (400 grados F) como punto final y el café alcanza esta temperatura, está tostado, ¿verdad? en su libro El compañero de los tostadores de caféel autor Scott Rao argumenta que esto no es necesariamente cierto.

Al presentar el concepto de café horneado, que describe como «plano» y «aburrido», escribe Rao: «Extender intencionalmente los últimos minutos de tueste generalmente crea sabores horneados y debe evitarse. Si un asado se detiene, lo que significa que la temperatura del grano deja de subir (es decir, el [rate of rise (ROR)] es 0 o tiene un valor negativo), los sabores horneados dominarán y la dulzura casi desaparecerá”.

Como repaso, ROR se refiere al cambio en la temperatura del tueste a lo largo del tiempo (aumentando 5 grados en 30 segundos, por ejemplo). La mayoría de los tostadores de café no solo controlan la temperatura del tostador, sino también la tasa de cambio de esa temperatura dentro del tambor. Rao afirma que cuando la tasa de cambio se acerca a cero, el café tiende a adquirir los atributos de sabor comúnmente denominados horneados. Por lo tanto, dos cafés idénticos tostados a la misma temperatura final pueden tener un sabor drásticamente diferente, dependiendo de cómo se hayan tostado.

Medición del contenido de agua durante el tostado

Existen algunas diferencias importantes en la composición del café verde frente al café tostado. Una gran diferencia es la mayor masa de una judía verde en comparación con la de una judía tostada, causada por el agua que sale de la judía verde durante el tostado.

Usando el ejemplo de un tueste claro con un tamaño de lote de 10 kilogramos (22 libras), alrededor del 12,5 por ciento de la masa se perderá como agua, lo que resultará en una disminución total del peso de 1,25 kilogramos (2,76 libras). El agua representará 1 kilogramo (2,2 libras) de la masa perdida. (La pérdida de masa restante probablemente se deba al CO2 y otros volátiles). Si bien puede haber otros factores que afecten este número, como el contenido de agua del café verde, el tostador, el ambiente y el tueste deseado (un tueste más oscuro tenderá a perder más agua que un tueste más ligero): estas cifras deberían servir como puntos de partida razonables para esta discusión.

Si esta agua pudiera medirse durante el tueste, la medida podría usarse para predecir la masa final del café. Esto implicaría medir las propiedades de los gases de escape que salen del tostador.

El aire es una mezcla de varios gases, principalmente nitrógeno, oxígeno y agua, con trazas de argón, helio e hidrógeno. La cantidad de agua en el aire se describe como la humedad del aire. El aire podrá absorber más o menos agua dependiendo de su temperatura y presión. El aire caliente, como el que se encuentra dentro de una tostadora de café, puede evaporar el agua líquida en agua gaseosa. Hay una explicación más complicada para este fenómeno, pero en aras de la simplicidad, considere que el aire más caliente tiene una mayor capacidad para retener más agua que el aire más frío. Una forma de medir la cantidad de agua en el aire, como se detalla en un artículo publicado en el Revista de Ingeniería de Alimentos en 2001 titulado, “Un estudio preliminar sobre la factibilidad de utilizar la composición de los gases de escape del tueste de café para la determinación del grado de tueste” — es recoger el aire del tostador y enfriarlo hasta que vuelva a su estado líquido. Pero recolectar todo el aire que sale de un tostador de café y enfriarlo es difícil, requiere mucha energía y consume mucho tiempo. Otra forma de hacer esto es medir la capacitancia del aire.

La capacitancia es una medida de cuánta carga eléctrica puede contener una sustancia y se puede usar para inferir otras propiedades, como la densidad. El agua tiene una alta capacitancia y el aire con mayor humedad puede contener más carga eléctrica. Esta capacidad de mantener la carga se puede medir con una sonda de humedad relativa capacitiva, que se puede colocar en la chimenea del tostador de café. Este sensor proporciona un número que refleja la proporción de la cantidad de agua en el aire en comparación con el máximo teórico que podría contener el aire. El máximo teórico se puede calcular utilizando datos experimentales que son relativamente simples de recopilar. (Usamos fórmulas de La Formulación IAPWS 1995 para el Propiedades termodinámicas de la sustancia de agua ordinaria para uso general y científico. Una calculadora gratuita está disponible en aqua-calc.com/calculate/humedad.) Esta ecuación puede mostrar la cantidad de agua en el volumen de aire que se mide, si se conoce la relación y se calcula el máximo teórico.

El resultado de estas ecuaciones da la cantidad de agua en el aire en cualquier momento durante el tueste. La cantidad total de agua que ha salido de la tostadora será la suma de todas las medidas tomadas durante el tueste. Al final del tueste, el resultado será la cantidad total de agua multiplicada por el volumen de aire que pasó por la máquina. Si este número se divide por la cantidad de aire que pasó por la máquina, o la tasa de flujo de aire, la masa total de agua que salió del café será todo lo que quede. El resultado es un método para predecir la masa final del café restando el valor medido de la masa inicial del café.

Presumimos que la cantidad de agua que sale del café (en masa) podría calcularse midiendo la humedad relativa de los gases de escape. Intentamos probar esta teoría usando el método detallado en las siguientes páginas.

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James Davison es un ingeniero químico de Melbourne, Australia, apasionado por el café excepcional. Es el dueño y fundador de Tostadores de Williamstown. Davison ganó dos medallas de plata y una de bronce en los Australian International Coffee Awards. Desarrolló su propio software de tueste especializado que registra información del tostador y controla el proceso. Davison ha trabajado en la industria de fabricación de alimentos haciendo chocolate, en la industria de hidrocarburos y como diseñador y consultor de ingeniería. Ahora combina su conocimiento y experiencia en ingeniería con su pasión por el café. Adopta un enfoque científico preciso con un cuidado meticuloso en busca del mejor café posible.