Originalmente los granos de café se utilizaron como comida, aunque hay pruebas de que se utilizaba ya en forma de bebida caliente hace más de 3000 años. En el S XIII su uso estaba establecido en Arabia, y en siglos sucesivos se fue extendiendo por el mundo. Para prepararlo es necesario hacer una infusión, hay que poner en contacto agua caliente con polvo de granos de café previamente tostados. Durante la mayor parte de esta milenaria historia la forma de hacer el café era sencilla, se mezclaba el café molido con agua caliente en algún recipiente como una jarra o algo similar y, pasado un tiempo prudente, se servía con cuidado de mantener en la jarra la mayoría de los posos. En los últimos 150 años, sin embargo, se han multiplicado los diseños de cafeteras, incorporando al proceso todos los avances tecnológicos que iban surgiendo. Una carrera en pos del café perfecto preparado de la mejor manera.

Al tostar los granos de café, por encima de 200C, se producen reacciones de pirolisis que dan lugar a un conjunto de moléculas conocido globalmente como esencia de café o “cafeol”. Esas moléculas, solubles en agua y muchas volátiles, van a ser las responsables del la calidad de la bebida. Más de 800 compuestos volátiles conforman el aroma del café, lo que permite una enorme variabilidad, desde bebidas maravillosas hasta brebajes apenas tolerables. Son muchos los factores que hay que controlar para que el proceso resulte exitoso: por supuesto la variedad de café, la zona de cultivo, la recolección y procesado, el tostado y la molienda. Finalmente la infusión a partir del polvo de café será determinante para la bebida final.

La infusión debe realizarse en las condiciones óptimas, por un lado corremos el riesgo de que el café quede claro e insulso, mientras que si nos pasamos por el lado contrario quedará una bebida amarga y espesa. El buen café es aquel que extrae los máximos aromas agradables del grano molido pero no aquellos que confieren los sabores excesivamente amargos o ácidos. Y para conseguir controlar esa extracción solo podemos actuar sobre las condiciones en que tiene lugar, fundamentalmente la temperatura y la presión del agua y el tiempo que está en contacto con el café molido. Los diseños de diferentes tipos de cafeteras dan lugar a valores diferentes para esos parámetros, dando lugar a bebidas diferentes incluso realizándolas a partir del mismo grano de café. De la gran variedad de cafeteras existentes vamos a considerar tres familias para hacernos una idea general de las condiciones de la infusión en cada una y el café que producen.

Cafateras

Comenzamos con las cafeteras de filtro, las más utilizadas en América del Norte y que allí llaman cafeteras de goteo (drip coffee). La primera cafetera de este tipo la inventó la alemana Melita Bentz en 1908. En estas máquinas el agua con que se rellena el depósito va colándose por el fondo y se calienta hasta hervir en un tubo rodeado de resistencias eléctricas que está justo debajo de la plancha sobre la que se deposita la jarra. Gracias a una válvula antirretorno, las burbujas de vapor que se generan al hervir el agua van arrastrándola toda hacia la salida, por donde cae sobre el filtro que contiene el café molido. Obviamente el agua hierve a la temperatura de ebullición (100C a 1 atm), pero el contacto con el café no se produce en ese momento, sino que el agua ha de viajar unos centímetros, una parte incluso cayendo en aire. Esto hace que el agua se enfríe, hasta temperaturas de entre 93 y 95 C. Así pues en estas cafeteras la infusión se produce a temperaturas relativamente bajas y a presión atmosférica. El tiempo de contacto es relativamente largo, dado que el café ya infundido ha de irse colando por el filtro por gravedad.

Funcionamiento de la cafetera Moka

Continuamos con las cafeteras italianas, que los italianos llaman Moka, un invento de Luigi di Ponti del año 1933. Es el tipo de cafetera tradicionalmente más utilizado en España. Estas máquinas consisten en tres cámaras metálicas apiladas, la de más abajo para el agua, la de en medio para el café molido y la de arriba la que recogerá la infusión de café. Al colocarla sobre el fuego el agua hierve y la presión del vapor que se va acumulando impulsa al agua a subir por el tubo que la conecta a la cámara intermedia. Ese tubo está abierto cerca del fondo, así que por allí sube agua líquida, pero muy caliente, muy cercana a la temperatura de ebullición. Para que el agua suba a la cámara de arriba, pasando a través del polvo de café, más o menos compactado es necesaria una presión algo superior a la atmosférica. Por tanto en estas cafeteras la infusión se realiza a temperaturas muy cercanas a la de ebullición y presiones ligeramente superiores a la atmosférica.

Por último consideramos las cafeteras de presión, las cafeteras que se utilizan habitualmente en hostelería. Estas cafeteras disponen de sistemas automáticos para controlar la presión y la temperatura, y desarrollan sobrepresiones de entre 15 y 29 atmósferas. Así pues, el contacto del agua con el café se produce a alta presión y a temperaturas de 100 C o incluso ligeramente superiores. Las presiones altas consiguen que el contacto entre el agua y los granos de café molido se produzca más rápido, y que el agua penetre más en los granos. De esta forma se consigue un mejor aprovechamiento del producto y una reducción del tiempo de infusión. A cambio, el aparataje necesario para producir presiones altas y controlar temperatura y presión hacía estos dispositivos demasiado caros para el uso doméstico. La introducción de cápsulas selladas de fábrica conteniendo el café molido, a mediados de los 90 del siglo pasado, dio un importante impulso a la fabricación y comercialización de cafeteras domésticas de presión.

Recapitulando, vemos cómo en el camino de la cafetera de filtro a la italiana y la de presión, la infusión va produciéndose a temperaturas, y también presiones, progresivamente más altas. Eso da lugar a cafés sucesivamente más fuertes e intensos. Son también progresivamente más eficientes en el aprovechamiento de la materia prima. Además de la eficiencia, a la hora de juzgar una cafetera hay muchos más cosas que tener en cuenta: sencillez, rapidez de funcionamiento, versatilidad, facilidad de limpieza, robustez o disponibilidad de repuestos y consumibles y, cómo no, el precio. Teniendo todo esto en cuenta, yo me quedo sin duda alguna con la italiana o Moka, que además hace el café que más me gusta. Pero afortunadamente hay una gran diversidad de gustos y eso hace de las aparentemente sencillas cafeteras un ámbito de desarrollo tecnológico muy vivo.

 

Algunas referencias:

http://silbandoenlaloma.blogspot.com.es/
http://en.wikipedia.org/wiki/Coffeemaker
http://en.wikipedia.org/wiki/Moka_pot
http://en.wikipedia.org/wiki/Nespresso
http://home.howstuffworks.com/coffee-maker.htm
http://electronics.howstuffworks.com/gadgets/kitchen/clover-coffee-maker.htm
http://science.howstuffworks.com/innovation/edible-innovations/coffee1.htm
http://home.howstuffworks.com/espresso-machine.htm
http://drinks.seriouseats.com/2014/02/moka-pot-history-coffee-maker-italian-caffetiera.html
http://www.unicordoba.edu.co/pregrado/alimentos/MEMORIAS/pdf/ARTICULOS%20CORTOS%20CONFERENCIAS/CONFERENCIA%20GLORIA%20PUERTAS.pdf

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Joaquín Sevilla Moróder
Joaquín Sevilla Moróder

Profesor del Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electrónica de la Universidad Pública de Navarra.

Sobre este blog

Un intento de descubrir las maravillas de la ciencia y la tecnología que están escondidas en cosas tan cotidianas que no les prestamos atención.

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