Entendiendo la Extracción del Café: Advección y Difusión

Mucho estamos hablando constantemente de extraer café y de parámetros para hacerlo, pero poco estamos entrando en detalles sobre qué es lo que sucede exactamente cuando nos ponemos a ello y cuál es la base para llegar a esos parámetros.

Lo que voy a hacer aquí es, básicamente, adentrarme en la cafetera para que quede clarísimo qué es lo que sucede cuando estás colando el café.

Para ello voy a tomar prestados dos términos científicos que ya han sido usados por Jonathan Gagné y que nos servirán para entender con exactitud todo el proceso.

Pero vamos a empezar por lo más básico y le vamos sumando niveles.

¿Qué es “extraer”?

Si queremos responder esta pregunta con sencillez, entonces buscamos el Diccionario de la Real Academia Española (RAE):

Por un lado, la RAE define extraer como sacar (poner algo fuera de donde estaba) y, por otro, en tercera acepción lo define como obtener uno de los componentes de un cuerpo por la acción de disolventes u otros medios.1

Con lo que, trasladándose a nuestro campo, podemos decir que extraer el café significa poner el material soluble fuera del grano del café para obtener sus compuestos saborizantes por la acción del agua.

¿Sabes cómo está compuesto el grano de café?

El sabor del café proviene, en mayor medida, de la gran variedad de compuestos químicos que se liberan cuando las partículas molidas entran en contacto con el agua.2

Los granos de café están constituidos por un 72% de fibra de celulosa (que es material indisoluble), y el 28% restante es materia orgánica e inorgánica que se disuelve fácilmente en agua.

Al pequeño porcentaje que sí es soluble de aquí en adelante vamos a llamarlo compuestos saborizantes ya que son los componentes químicos que constituyen el aroma, el gusto, el cuerpo y el color de la bebida.

Cuando el café es molido, esas fibras de celulosa indisolubles se dividen en partículas más pequeñas que, a su vez, están constituidas por la unión de células porosas o pequeños agujeros.

Fenómenos físicos que ocurren en la extracción del café

Esos poros en el material indisoluble del café son los que permiten que el agua atraviese al grano. El agua transporta sustancias a través de su movimiento; y la dirección y la velocidad que tenga el flujo del agua influyen directamente en la rapidez con que esas sustancias son arrastradas. A este fenómeno vamos a llamarle advección, que es el término técnico de simplemente transportar un componente con el fluido del agua.3

Intento de explicación gráfica de advección

La influencia del comportamiento del agua en la extracción del café es, entre otras cosas, que cuanta mayor sea su velocidad, mayor será la cantidad de compuestos saborizantes extraídos y con mayor rapidez. De esta manera, será responsabilidad de la advección que nuestra bebida final se componga de aceites, ácidos, azúcares, etc.; que son algunos de los compuestos saborizantes que componen a los granos de café.

Pero la advección no ocurre sola, sino que está directamente relacionada con la difusión, y es precisamente la acción conjunta de estos dos fenómenos lo que termina por dar sabor a nuestra bebida matutina.

La difusión es el proceso por el cual las moléculas se mueven de una región de mayor concentración a una de menor concentración debido a su energía cinética. En la extracción de café esto ocurre cuando el agua ha penetrado las partículas y ha sacado ese porcentaje de material soluble comprimido dentro de los granos. En ese proceso los compuestos saborizantes se van esparciendo desde el interior del grano hacia las zonas de agua externas, formando una solución balanceada. El proceso de difusión termina cuando el equilibrio y la concentración de la sustancia es igual en toda el agua que está circulando.

Intento de explicación gráfica de Difusión

Si bien en la advección influye la velocidad y la dirección, en la difusión influye la temperatura que utilizamos para el agua. Las moléculas del agua, y también las del grano de café, se mueven según la temperatura a la que estén expuestas, cuanto mayor sea la temperatura más rápido es el movimiento, por lo que la difusión de los compuestos saborizantes aumenta o disminuye de acuerdo a la temperatura con la que el agua entra en contacto con las partículas de café. En otras palabras, el material soluble se dispersa más rápidamente cuanto más caliente esté el agua.

Este proceso influye en nuestra taza final, como el café contiene muchísimos compuestos químicos y cada uno de ellos se comporta de manera diferente, la temperatura hará que se extraigan más rápido o más lento según la naturaleza de cada uno. Por ejemplo, a altas temperaturas se extraen más fácilmente tanto los compuestos aromáticos y azúcares, que proporcionan dulzura y cuerpo, como los ácidos, que añaden acidez, y los taninos, que contribuyen al amargor.

En conclusión La advección se encarga de transportar el agua a través del café molido y de remover los compuestos solubles de dentro de las partículas, mientras que la difusión permite que estos compuestos solubles se desplacen en todas las direcciones dentro del agua buscando equilibrar la concentración en todas las partes.

El balance de estos dos fenómenos es fundamental para lograr una extracción óptima, resultando en una taza con el equilibrio adecuado de sabores y aromas.

FUENTES

  1. REAL ACADEMIA ESPAÑOLA: Diccionario de la lengua española, 23.ª ed., [versión 23.7 en línea]. <https://dle.rae.es/extraer> [Consultado en Octubre, 2024] ↩︎
  2. Specialty Coffee Association Of America, (2011). Las Claves de una Correcta Preparación en Manual de la preparación del Café. Segunda edición ↩︎
  3. Gagné Jonathan (2020). The Physics of Filter Coffee. ↩︎

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