La química del café

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Sabemos que nos encanta, que sus efectos nos ayudan a estar más alertas y concentrados, es la dosis extra de energía que a veces necesitamos, y además su sabor nos cautiva. El café es tentador por muchas razones, y la química tiene respuestas a varias de ellas.

Uno de los efectos más conocidos y utilizados del café es que ayuda a evitar la sensación de sueño, en especial a la mañana cuando todavía nos sentimos adormecidos. Es que en ese momento, todavía tenemos en nuestro organismo una importante cantidad de melatonina, que es la hormona que controla el ciclo circadiano y nos induce el sueño, es la que comienza a aumentar a medida que sentimos sueño. El café permite eliminar más rápido de nuestro sistema la melatonina que aún persiste y así sentirnos activos.

Pero además, el café nos regala un sabor delicioso y un aroma irresistible, que también es efecto de un complejo proceso que va desde la plantación y recolección del grano verde, hasta la preparación y posterior ingesta y metabolización en nuestro organismo.

Existen unas 66 especies de plantas de café, aunque comercialmente destacan dos: la Coffea arabica, con unas dos terceras partes de la producción mundial, y el café robusta, con un tercio del total. La variedad robusta ofrece un café más intenso, con un aroma más duro y terroso, mientras que la arábica es la que ofrece un café de mayor calidad y menor contenido de cafeína.

Al comienzo del proceso, el grano contiene un 65 % de agua y después del secado se reduce a un 10 ó 12 %. Deben cuidarse mucho para lograr un café de gran calidad. Una vez secos, se les quita la cáscara. Un solo grano en mal estado puede estropear toda la mezcla, por lo que se los retira.

Otro de los puntos importantes para llegar a un buen café, es el tostado, donde se desencadenan toda clase de reacciones químicas. El café verde contiene unas 250 moléculas aromáticas volátiles diferentes, mientras que después del tueste, esta cifra se triplica. Al ser tostado, se elimina cualquier resto de agua del grano y se gatillan reacciones entre azúcares, proteínas, lípidos y minerales.

A una temperatura de entre unos 185 y 240 grados centígrados, los azúcares se combinan con los aminoácidos, péptidos y proteínas siguiendo el proceso de caramelización conocido como la reacción de Maillard, que es el mismo que ofrece a la carne vacuna ese color amarronado y ese sabor particular al ser cocida.

En el café, también se obtiene un color marrón y un sabor agridulce, compuesto por glicosilamina y melanoidina, que dan lugar al sabor característico del café, mientras que las muchas moléculas volátiles emergen creando el característico aroma.

Al recibir calor, el dióxido de carbono en el interior del grano se expande, pudiendo alcanzar las 25 atmósferas, y algunos granos pueden estallar. El volumen del grano aumenta en un 50 % mientras que su peso se reduce una quinta parte.

El proceso de tostado pueden durar entre 90 segundo y 40 minutos, de acuerdo a la temperatura utilizada. A mayor temperatura, se obtiene un sabor más amargo, lo que se utiliza en tiempo corto. Los tostados más largos se utilizan con variedades de menor calidad, menoscabando el sabor. Temperaturas bajas, en cambio, no llegan a desencadenar las reacciones que dan lugar al sabor propio del café y el resultado tiende a ser ácido.

En una cafetera expreso, hacemos pasar agua caliente a través del polvo de café a una presión de unas 9 atmósferas y una temperatura de entre 92 y 94 grados. Cuando el polvo de café se comprime en la cafetera, las partículas se mantienen unidas gracias a una sustancia aceitosa, mientras que entre ellas quedan algunos espacios de aire.

El café triturado debe ser ligeramente menor que la presión del agua, para que la mezcla final fluya a un ritmo de un mililitro por segundo. Treinta  segundos de percolación (proceso de hacer pasar agua entre las partículas de café) dan como resultado un denso café de unos 30 mililitros, y genera espuma.

Si esa espuma es demasiado clara quiere decir que el café no estaba bien prensado, la temperatura del agua era demasiado baja o el tiempo de extracción demasiado corto. Si el color de la crema es demasiado oscuro y se forma un agujero en el centro, significa que la mezcla estaba sobreprensada y la cantidad de polvo de café en el agua demasiado alta.

El café obtenido es un coloide polifásico, en el cual las moléculas de agua se unen a pequeñas burbujas de aire, minúsculas gotas de aceite y algunos fragmentos sólidos. Las moléculas del aroma se volatilizan de a poco, así es que el sabor de un buen espresso puede perdurar en la boca hasta 20 minutos.

Continuando con la química del café en el cerebro, hay que considerar que la cafeína es una molécula similar a la adenosina, una sustancia cerebral que tiene un efecto protector, al disminuir su actividad cuando estamos cansados. Por su parecido, la cafeína logra insertarse en los receptores de adenosina, con lo cual la bloquean eliminando la sensación de cansancio, pero también evadiendo la protección cerebral. Por eso nos sentimos activos y alertas, pero si nos privamos de la adenosina en forma permanente, los efectos pueden ser nocivos.

A nivel digestivo, la cafeína se degrada en el hígado en tres moléculas diferentes, como la paraxanthina, la theobromina y la theofilina. La paraxanthina mejora el rendimiento atlético enviando grasa a los músculos como fuente de energía. La theobromina incrementa los niveles de oxígeno y nutrientes del cerebro. Y la theofilina incrementa el ritmo cardiaco, la fuerza de contracción del corazón.

Por todas estas razones, la cafeína nos ofrece su efecto energético, mientras que el café nos deleita con su sabor, aroma y textura. La química explica todos estos fenómenos, aunque el café para muchos, no se explique: sea una pasión.

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