Usted está aquí

La química de la crema espresso al descubierto | ForumCafe

22/12/2020

Categoría: 

La química de la crema espresso al descubierto
La crema del espresso son dos fases compuestas de retículas de gas CO2 generadas en el tueste, y encerradas en una fina película líquida constituida por una solución acuosa de tensoactivos. Esta fina película se organiza según una configuración de dos estratos de moléculas activas que circundan el gas con moléculas de agua entre ellas. Su cohesión básicamente viene ayudada por su geometría de estructura de nido de abeja, conjunto de burbujas o cómo burbuja aislada en el interior de la fase líquida. Su composición química y la correcta extracción del espresso determinarán su buen o mal papel en la taza de café.

Hace unos 100 años se inventaron los primeros percoladores de café que permitían extraer café taza a taza con la ayuda de agua a alta temperatura. La bebida resultante tenía un sabor concentrado, pero no presentaba crema alguna. La máquina espresso llegaría más adelante y con ella la crema del café tomó una nueva dimensión. Fue en los años 50 del pasado siglo, cuando la industria de fabricantes de máquinas incorporó la leva en los diseños de sus nuevos equipos.

Con ayuda de un resorte, el uso de la leva permitía conseguir “café a la crema” gracias al efecto de la temperatura elevada y a la nueva variable introducida, la presión. Además, el sistema abría la puerta a reproducir las extracciones con cierta regularidad en su resultado. Desde entonces, para muchos consumidores la experiencia de degustar un espresso se asocia a la crema, la cual, en el imaginario colectivo, se asimila al índice de excelencia supremo para un café. Es así, que en muchos casos, la experiencia sensorial se basa, simplemente, en una percepción visiva en la que una crema generosa, persistente y que se adhiere a la pared de la taza se convierte en sinónimo de calidad. Personalmente añadiría de “calidad percibida” respecto a la expectativa conocida. Y es que, estoy seguro que con pruebas a ciegas las valoraciones podrían causar sorpresas. Aunque la decisión del consumidor siempre debe ser soberana y tomada muy en cuenta.

El primer sentido que evalúa un espresso es la vista, a veces con más méritos de los necesarios, y aunque es cierto que hay una gran correlación entre la crema y un espresso extraído correctamente, otros muchos factores resultan determinantes para su presencia en la taza: bebida preparada con café fresco recién molido; con una desgasificación justa; con un correcto tueste que asegura el máximo desarrollo posible de compuestos volátiles sobre la base correcta de café verde,..

Los consumidores habituales podemos cometer el error de valorar con la primera impresión, la sensación táctil, la densidad, la viscosidad y a veces el balance dulce-ácido-amargo del espresso a través del color y textura de la crema, pero para saber si realmente esta es correcta debemos analizar más allá.

EXTRACCIÓN Y CREACIÓN DE LA CREMA

El contacto entre agua y café molido es la premisa fundamental para extraer un espresso. La extracción de las sustancias hidrosolubles más la emulsión de los aceites del café que son insolubles en agua aun aumentando la presión, son los que darán el carácter a nuestra bebida.

La fuerza o la concentración de la taza final dependerán de las manos del barista o en el caso de utilizar equipos superautomáticos, de los parámetros prefijados en ellos y la relación entre el agua y el café: punto de molido, gramaje, volumen, dosis o peso de bebida con un tiempo de extracción que será una consecuencia - y por ello sólo debería ser una referencia de control -. En una extracción sólido-líquido, la temperatura juega un papel importante en el porcentaje de cantidad de masa extraída. En el caso de la extracción del espresso esta variará entre un 16% y un 30%, marcando las diferencias, el sistema de extracción o de máquina espresso, así como los parámetros utilizados durante esta operación.

Todo ello, pues, nos permite un control de la crema, pero el punto de partida deberá ser siempre el análisis sensorial de la bebida con el conocimiento, claro está, del espresso que deseamos como resultado. Sólo en base a este, podremos determinar si las características de nuestra crema son las adecuadas para nuestra preparación.

LA EMULSIÓN

Volviendo al contacto agua-café, un importante fenómeno químico que sucede durante la percolación del café y que debemos tener en cuenta en nuestra explicación sobre la formación de la crema del café es la emulsión de la materia insoluble, compuesta, principalmente, por lípidos presentes en el interior de las células del café tostado, en cantidades de entre un 8% y un 16% de materia seca (durante el tueste pocos cambios se suceden en la fracción lipídica, manteniéndose inalterados los esteroles y la mayor parte de los triglicéridos). Durante la extracción, la energía transferida a la pastilla de café molido y compactado, y la pérdida de carga de la presión del agua en su interior, facilita que la fracción lipídica pueda emulsionar fácilmente en las células más expuestas, por encontrarse estas en el exterior de las partículas (la extracción del espresso se obtiene más por lavado de las paredes externas de las partículas que por el efecto de la difusión del interior hacia la solución). Estos lípidos emulsionados son gotas microscópicas de 0,5 – 10m de diámetro.

La emulsión estable que se forma durante la percolación del espresso no se fusiona y se mantiene como fase dispersa. Su densidad no es muy distinta a la de la solución y ello impide a las micro gotas separarse, flotar o concentrarse en la superficie libre. El factor clave para su persistencia es la presencia de una capa de sustancias tensoactivas que rodean cada gota y mantienen su estabilidad química.

En este sentido, deberemos tener en cuenta que esta estabilidad no será siempre igual, ya que las distintas especies químicas que componen el café tienen distintas velocidades de extracción (Lee et Al. 1992). Es así, que la cantidad de extracción modificará nuestra percepción sensorial en función de la eficiencia extractiva de cada especie.

MEDICIÓN DE LA CREMA

Para medir el porcentaje de crema de un espresso hay que erogar el espresso y traspasarlo a un cilindro o un vaso de precipitados dónde poder computar la cantidad de crema respecto al volumen total de la bebida. Orientativamente, en las extracciones individuales nos movemos entorno a un 16% de crema y en extracciones dobles a un 32%. En bibliografía se habla de que un 10% de crema es satisfactoria (está claro, sin embargo, que en función de la desgasificación, el tipo de café y la extracción, este porcentaje puede variar).

Un espresso tiene una densidad que no difiere demasiado de la del agua y en parte la crema es responsable de ello, ya que los lípidos dispersos y emulsionados son de menor densidad y consecuentemente disminuyen la densidad total de la bebida. Según la Ley de Darcy en la demostración empírica diseñada por M. Petracco & Suggi Liveriani, 1993, el caudal medio de extracción no es proporcional a la presión aplicada, pero aumenta en función de la presión hasta un valor y después permanece constante o incluso disminuye. El comportamiento de caudal y presión no influyen, sin embargo, en las reacciones de extracción que se activan por temperatura próxima a valores de sub ebullición.

Lo que si influye y muy directamente en estas reacciones y en su resultado en taza son dos errores básicos y muy comunes en la preparación del espresso, la sub extracción y la sobre extracción. Ambos errores son distintos y tienen efecto directo, también, sobre la degustación de la bebida, además de sobre el aspecto visual y morfológico de la crema. En el primer caso, la crema será débil e insuficiente y en el segundo, persistente y resistente. Químicamente, la sub extracción es la consecuencia directa de una baja temperatura del agua; un tiempo de contacto café-agua insuficiente; y/o un molido grueso. Estos errores conllevan a que las sustancias más solubles, saladas, dulces y acidas ganen protagonismo, ya que las cadenas de carbohidratos o los aceites no se consiguen extraer correctamente por falta de tiempo y, por tanto, la bebida presenta una cinética menor a la de reacción.

La sobre extracción, por su parte, resulta de una temperatura del agua excesiva; un tiempo de contacto más largo de lo necesario; y/o un molido demasiado fino. Es así que en taza, estas extracciones presentan no solo una mayor presencia de carbohidratos y de lípidos extractados en taza (recordemos que el tiempo de extracción ha sido mayor y por tanto ha favorecido a un mayor “arranque” de estos componentes) sino, también, de compuestos finales amargos y astringentes que se mantienen casi asintóticamente en el tiempo de contacto agua/pastilla de café.
 


LA RESISTENCIA Y PERSISTENCIA DE LA CREMA

La resistencia es una propiedad reológica que da una idea de la calidad de la estructura de la crema. Para controlar esta resistencia se puede utilizar una red de peso calibrado o bien disponer una cantidad de azúcar homogénea en toda su superficie de forma que por capilaridad permanezca a flote. La cantidad de tiempo en que permanezca a flote el azúcar en la crema nos indicará la resistencia de su estructura.

Otro índice importante en la concreción de las características de la crema del espresso es su persistencia o lo que es lo mismo, la cantidad de tiempo que la crema necesita para abrirse y mostrar la fase líquida de la extracción. La persistencia depende mayormente de la fracción polisacárida de la extracción, mientras que la fracción proteica parece ser responsable de su cremosidad (Petracco et Al. 1999).

Tanto en el caso de la resistencia como de la persistencia, es importante señalar que después de un tiempo prudencial de 180-240 segundos, no tiene sentido continuar la medición para determinar la resistencia y la persistencia de la crema, pues transcurrido este tiempo, el espresso habrá perdido ya una parte importante de su potencial sensorial a causa de degradaciones y pérdida de temperatura.

DESVANECIMIENTO DE LA CREMA

Cuando una crema se desvanece y desaparece, lo hace a causa del drenaje del agua que se encuentra en el interior de la película donde están encerradas las retículas de gas CO2 generadas durante el proceso de tueste del café. Cuando esto ocurre, la estructura de la crema queda sostenida únicamente por los agentes tensoactivos de la propia solución acuosa, disminuyendo su elasticidad y liberando el gas atrapado, lo que provoca la descohesión de las moléculas y el progresivo desvanecimiento de la crema.

Los tensoactivos naturales del café parecen estar compuestos por distintas clases de moléculas complejas como glicolípidos o glicoproteínas. (Nunes et Al. 1997). Su presencia entre las dos fases compuestas de retículas de gas CO2 generadas en el tueste son las que crean los estratos mono-moleculares, compuestos de una parte hidrofílica y otra hidrofóbica que ayudan en la creación y estabilización de la crema por emulsión durante el paso del agua a través de los pequeños intersticios de la pastilla de café, en la que la capilaridad juega un importante rol.

Además de la elasticidad, otro efecto de estos tensoactivos es que son facilitadores del contacto de la bebida con las papilas gustativas, potenciando, así, la percepción sensorial y la propia importancia de estas sustancias.

Esta claro, pues, que una crema perfecta es una constatación de una buena preparación, pero no debemos pasar por alto que para conseguirla deberemos partir de un café de calidad, cuyo origen, especie botánica, selección y tueste darán carácter a los compuestos químicos del grano, condicionando parte de ellos la crema final de nuestra bebida.

¡Buena experiencia!

Carlos González - Coffee Competence Manager Rancilio Group

Referencias:
Illy, A. Viani, R. Espresso Coffe, The science of quality. London. Elsevier Academic Press. 2005
Piazza, L. Bulbarello, A. Gigli, L. Rheological interfacial properties of espresso coffee foaming fractions. Department of Food Science and Microbiology. University of Milan. 2006
Folmer, B. et Al. Impact of crema Quantity and Appearance on actual coffee perception. Nestlè Research Center. 2012 

*Puedes acceder a la revista Fórum Café nº83 completa aquí.