Hay muchas cosas que contribuyen al sabor de un café: la variedad, el perfil de tueste, la receta de preparación, el método de procesamiento…aún así cuando lo empiezas a descifrar, el perfil de un café es realmente el resultado de una cosa: compuestos químicos.

Claro, la manera en que tostamos el café, el tipo de café que tenemos, la altitud a la que fue cultivado, todo esto tiene un impacto en estos componentes. Pero si realmente queremos optimizar el perfil del café, debemos entender la ciencia detrás de este. (Esto es particularmente cierto para tostadores, ya que su trabajo es manipular el calor para controlar varias reacciones químicas.)

Actualmente, estoy completando un PhD en Ciencia de la Comida, con un enfoque en cómo podemos predecir el sabor, aroma y la calidad del café a través del análisis de sus componentes químicos. Déjenme hablarles de los puntos principales que deberían saber.

English Version: Coffee Science: Breaking Down Where Flavor Comes From

Café recién preparado listo para servir. Crédito: Vilte Kasetaite para Strange Love Coffee

Sabor: Una Cuestión de Química

Aroma, sabor, retrogusto, acidez y cuerpo: todos estos cinco atributos son una respuesta a diferentes compuestos químicos. En la mesa de catación, los analizamos con nuestros sentidos, pero las reacciones químicas aún entran en juego. Evaluamos el aroma, seguido por el aroma a medida que rompemos la costra de café, y procedemos a probarlo. Diferentes etapas, diferentes moléculas.

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Como Q grader, me encanta catar café. Pero como científica, también miro directamente a los compuestos químicos y cómo interactúan. Hay muchos compuestos no volátiles que tienen un impacto en el sabor y en la calidad, desde los carbohidratos hasta la cafeína. La cantidad de estos variará de acuerdo con la calidad del café verde, pero recuerda que la composición química de los granos verdes es completamente diferente a la de los granos tostados.

Y esto me lleva a los compuestos volátiles: estos son principalmente creados por transformaciones químicas durante el proceso de tueste. Son esenciales para determinar la calidad de un café.

Café en tres formas. Crédito: Elm Coffee Roasters

Algunos Compuestos No Volátiles

Cuando hablamos de compuestos no volátiles, es importante resaltar los alcaloides (cafeína y trigonelina), ácidos clorogénicos, ácidos carboxílicos, carbohidratos y polisacáridos, lípidos, proteínas, melanoidinas y minerales.

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La cafeína, por ejemplo, afecta la fuerza percibida, la amargura y el cuerpo de un café preparado. Es soluble en agua. Otro alcaloide esencial es la trigonelina; esto contribuye al aroma de granos tostados y café recién hecho.

Ácidos clorogénicos: Soy una gran admiradora de estos. No es que sepan bien, ¡no saben bien! Pero he pasado mucho tiempo investigándolos

Lo que debes saber sobre los ácidos clorogénicos es que están formados por un ácido transcinámico (ácido cafeico, ácido ferúlico y ácido p-cumárico) y un ácido quínico. Permítanme explicar: el ácido quínico es responsable del amargor y la astringencia en el café.

Y durante el tostado, los ácidos clorogénicos se degradan, es decir, percibimos un aumento del ácido quínico. Esta es una de las razones por las que los tuestes muy oscuros pueden tener un sabor amargo.

Ácidos orgánicos: Ahora estamos hablando del tema de la buena acidez. Este es un atributo crucial de la calidad y, por lo general, está correlacionado con la dulzura. Algunas cosas que debes saber:

• El café Arábica es más ácido que el Robusta.
• El contenido de ácido disminuye con el proceso del tueste (11% para los granos verdes, pero solo del 6% para los granos tostados).
• Los tuestes oscuros disminuyen tanto en el contenido de ácido como en la acidez percibida en el café.

Ahora veamos los tipos de acidez: algunos de los ácidos más “sensibles” en el café son los cítricos, málicos y clorogénicos. Mientras que algunos ácidos se degradan durante el tueste, por ejemplo los clorogenéticos, otros aumentan en concentración, como fórmico, acético, láctico, y así sucesivamente.

La rueda de los sabores. Crédito: Jemmy Wijaya Shalim

Carbohidratos y polisacáridos: debes saber que, algunos polisacáridos, una forma de carbohidratos, son arabinogalactanos, mananos y celulosa. Estos encantadores compuestos juegan un papel esencial en la retención de compuestos volátiles en el café, contribuyendo también al aroma. Y en términos de sabor, estas moléculas también son responsables de la viscosidad de la bebida. Además, los más pequeños (glucosa y fructosa) contribuyen a la dulzura percibida del café.

Los lípidos contribuyen a la textura del café preparado. Se extraen de los granos y son lo que crean la crema en el espresso. El proceso de tueste en realidad no afecta sus niveles de contenido, pero, mientras está en la tostadora, los aceites migran a la superficie del grano (manteniendo los compuestos volátiles dentro).

Finalmente, llegamos a las melanoidinas. Estos son producto de la reacción de Maillard: reacciones entre los aminoácidos y el grupo carboxilo de azúcares reductores. Son moléculas grandes que crean el color marrón en nuestros granos y aumentan la textura de la preparación. Esto significa que el contenido de aminoácidos del café está estrechamente relacionado con su calidad. Cuantos más aminoácidos, más reacciones y más melanoidinas.

Sin embargo, ten en cuenta que el color marrón del café no solo es causado por las melanoidinas. También es el resultado de la caramelización de los azúcares. Y esto nos lleva a los compuestos volátiles …

Preparando café en un Kalita Wave. Crédito: Tyler Nix

¿Qué son los Compuestos Volátiles?

Ahora llegamos al tema más emocionante de todos: los volátiles en el café. Hay muchos, muchos compuestos volátiles en el café, y como dije antes, son un determinante esencial de la calidad del café.

Los compuestos volátiles se crean principalmente mediante transformaciones químicas durante el proceso de tueste, pero esto no quiere decir que los granos verdes no tengan nada que ver con ellos. Con los compuestos volátiles se puede determinar la variedad del café, las técnicas de procesamiento de los agricultores y, también, los orígenes geográficos del café.

Fácilmente podemos decir que hay más de 1,000 compuestos volátiles en el café, después del proceso de tueste. Sin embargo, solo un pequeño número de estos contribuyen al aroma percibido. Varios investigadores sugieren que hay alrededor de 20-30 volátiles en nuestra bebida. Al analizar el aroma, debemos tener en cuenta que probablemente esté más relacionada con la cantidad de un solo compuesto más su correlación con otros compuestos y tu “umbral”, que con los 1,000 compuestos. (Umbral significa la cantidad mínima de un producto químico a la que la nariz humana es sensible).

Café recién tostado.

Reacciones Químicas Que Crean Componentes Volátiles

Así que echemos un vistazo a las reacciones químicas que llevan a estos compuestos volátiles. Las reacciones químicas primarias son las reacciones de Maillard (oscurecimiento no enzimático). Ya lo hemos visto en términos de melanoidinas; sin embargo, también producen nitrógeno y compuestos heterocíclicos que contienen azufre.

Otra reacción importante para tener en cuenta es la degradación de ácido fenólico. Es una degradación de los ácidos clorogénicos (¿recuerdan los de la sección de compuestos no volátiles?) para formar ácido cafeico (u otro ácido transcinnámico), lactonas y ácidos quínicos. Estos compuestos contribuyen a la amargura y la astringencia en el café.

La degradación de Strecker es otra reacción importante. Ocurre principalmente durante la etapa de desarrollo del tueste de café y se refiere a una descomposición de aminoácidos en aldehídos y cetonas (bueno para el aroma).

Y, para ser sincera, hay al menos siete reacciones más durante el tueste de las que podríamos hablar, pero ese es un tema para otro artículo. En mi opinión, la fase de tueste es como una gran fiesta química que ocurre dentro de los granos. Suceden muchas cosas.

Café enfriándose después de ser tostado. Crédito:  Crema Coffee Garage

Componentes Específicos, Notas de Sabor Específicas

Estos compuestos volátiles incluyen hidrocarburos, alcoholes, aldehídos, cetonas, ácidos carboxílicos, ésteres, pirazinas, pirroles, piridinas, furanos, furanonas, fenoles y otros.

Y aunque todos estos nombres suenan muy científicos y, quizás, un poco intimidantes, todos se pueden rastrear a atributos específicos del café.

¿Has usado el juego de aroma Le Nez du Café? Tiene 36 aromas que puedes utilizar para entrenar tus habilidades sensoriales. Uno de mis favoritos es el albaricoque (número 16): un aroma fresco y afrutado. Por lo general, los aromas florales y afrutados son el resultado de cetonas y aldehídos. Y si buscas las características del número 16 en el libro que viene con el juego Le Nez du Café, verás que este aroma está relacionado con el benzaldehído, un aldehído. ¡Magnífico!

El furan y la furanona son lo que generalmente nos hace percibir notas de café tostado y caramelo. Las pirazinas se pueden relacionar con notas de nueces y café tostado. Y, por supuesto, la cantidad e interacciones de algunos otros compuestos pueden crear notas negativas: las moléculas de guayacol (compuestos fenólicos) son responsables de las notas fenólicas y quemadas.

Cata de café. Crédito: Aveley Farms Coffee

Lo siento lectores, pero este mundo que he comenzado a explorar no parece tener límites. Este artículo es solo una introducción a las maravillas de la química del café: hay mucho más por aprender. Comencemos hablando de esto, ya sea sobre un libro de ciencias o simplemente una taza de café.

Porque, aunque todo se reduce al profundo y complejo reino de la ciencia, siempre podemos saborear estos compuestos en la taza.

Traducido por Alejandra M Hernández y editado por Karla Boza

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