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El café tostado transforma las propiedades químicas y físicas de los granos de café verde en productos de café tostado . El proceso de tostado es lo que produce el sabor característico del café al hacer que los granos de café verde cambien de sabor. Los granos sin tostar contienen niveles similares o incluso más altos de ácidos , proteínas , azúcares y cafeína que los que se han tostado, pero carecen del sabor de los granos de café tostados debido a la reacción de Maillard y otras reacciones químicas que ocurren durante el tostado.
El café suele tostarse cerca del lugar donde se va a consumir, ya que el café verde es más estable que los granos tostados. [1] La gran mayoría del café se tuesta comercialmente a gran escala, pero el tostado comercial a pequeña escala ha crecido significativamente con la tendencia hacia los cafés de "origen único" que se sirven en tiendas especializadas. Algunos bebedores de café incluso tuestan café en casa como pasatiempo para experimentar con el perfil de sabor de los granos y garantizar el café tostado más fresco posible.
Los primeros utensilios registrados para tostar granos de café fueron sartenes delgadas hechas de metal o porcelana, utilizadas en el siglo XV en el Imperio Otomano y la Gran Persia . En el siglo XIX, se otorgaron varias patentes en los EE. UU. y Europa para tostadores comerciales, para permitir grandes lotes de café. En la década de 1950, justo cuando el café instantáneo se estaba convirtiendo en una bebida de café popular, comenzaron a abrir cafeterías de especialidad para atender a los conocedores, ofreciendo una bebida elaborada de manera más tradicional. En la década de 1970, se fundaron más cafeterías de especialidad, que ofrecían una variedad de tostados y granos de todo el mundo. En las décadas de 1980 y 1990, la industria del café gourmet experimentó un gran crecimiento. Esta tendencia continuó en el siglo XXI.
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Los primeros utensilios conocidos para tostar granos de café eran sartenes delgadas, circulares, a menudo perforadas, hechas de metal o porcelana, utilizadas en el siglo XV en el Imperio Otomano y la Gran Persia . Este tipo de sartén cóncava y poco profunda estaba equipada con un mango largo para poder sostenerla sobre un brasero (un recipiente con brasas calientes) hasta que el café estuviera tostado. Los granos se revolvían con una cuchara delgada. Solo se podía calentar una pequeña cantidad de granos a la vez. [2] El primer tostador cilíndrico con una manivela para mantener los granos en movimiento apareció en El Cairo alrededor de 1650. Estaba hecho de metal, más comúnmente cobre estañado o hierro fundido , y se sostenía sobre un brasero o fuego abierto. Rápidamente aparecieron variaciones francesas, holandesas e italianas de este diseño. Estas se hicieron populares durante el siglo siguiente en Europa, Inglaterra y las colonias americanas. [3]
En el siglo XIX, se concedieron varias patentes en los EE. UU. y Europa para tostadores comerciales, que permitían producir grandes cantidades de café. Sin embargo, el tostado casero siguió siendo popular. Un hombre que trabajaba en una planta tostadora comercial a principios de la década de 1850 en St. Louis, Missouri , dijo que "vender café tostado era un trabajo arduo, ya que todos tostaban café en el horno de la cocina". [4] Se desarrollaron electrodomésticos para el tostador casero; en 1849 se inventó un tostador de café esférico en Cincinnati, Ohio , para usar en la parte superior de una estufa de cocina a leña, encajado en la abertura de un quemador. Las judías verdes estaban disponibles en la tienda general local, o incluso a través de pedidos por correo. [5] Para tostar, muchas personas usaban métodos tan simples como una capa de judías sobre una lámina de metal en el horno, o judías revueltas en una sartén de hierro fundido sobre el fuego. A pesar de la gran popularidad del tostado casero, Burns sintió que pronto desaparecería debido a los grandes avances logrados en el tostado comercial en las décadas de 1860 y 1870, incluidos los beneficios de las economías de escala . Las invenciones de tostadores comerciales patentadas por Burns revolucionaron la industria del tostado estadounidense, [6] de manera muy similar a las innovaciones de los inventores en Emmerich am Rhein que hicieron avanzar enormemente el tostado comercial de café en Alemania. [7] Además, el gran avance comercial de 1864 de los hermanos Arbuckle en Filadelfia , al introducir la conveniente bolsa de papel de una libra (0,45 kg) de café tostado, trajo éxito e imitadores. [8] A partir de ese momento, el café tostado comercialmente creció en popularidad hasta que gradualmente superó al tostado casero durante la década de 1900 en Estados Unidos. [5] En 1903 y 1906 se patentaron los primeros tostadores eléctricos en Estados Unidos y Alemania, respectivamente; estos dispositivos comerciales eliminaron el problema del humo o el vapor de combustible que impartían un mal sabor al café. [9] En Francia, el tostador casero no dio paso al tostador comercial hasta después de la década de 1920, especialmente en las zonas rurales. El café se tostaba hasta obtener un color oscuro en pequeñas cantidades en casa y en las tiendas, utilizando una variedad de aparatos, incluidos los que tenían un cilindro giratorio de vidrio, chapa de hierro o malla de alambre, y los que se accionaban a mano, con un mecanismo de relojería o con un motor eléctrico. Debido al humo y a la paja que se levantaba , los habitantes del campo generalmente tostaban al aire libre. [10]
En la década de 1950, justo cuando el café instantáneo se estaba convirtiendo en una bebida de café popular, las cafeterías de especialidad comenzaron a abrir para atender a los conocedores, ofreciendo una bebida elaborada de manera más tradicional. En la década de 1970, se fundaron más cafeterías de especialidad, que ofrecían una variedad de tostados y granos de todo el mundo. En las décadas de 1980 y 1990, la industria del café gourmet experimentó un gran crecimiento. [11] Durante las décadas de 1970 y 1980, la tostadora doméstica Siemens Sirocco se fabricó en Alemania Occidental y se comercializó en todo el mundo. Era una pequeña tostadora de lecho fluidizado hecha para los entusiastas del hogar. El producto recibió su nombre de un proceso comercial de tostado con aire caliente que, a su vez, recibió su nombre de los vientos cálidos del Sahara llamados siroco . [12] En 1976, el ingeniero químico Michael Sivetz patentó un diseño de aire caliente competidor para su fabricación en los EE. UU.; esto se hizo popular como una alternativa económica. Sivetz pidió que la tostadora doméstica se centrara en la calidad del grano. [13] Entre 1986 y 1999 se produjo un aumento en el número de patentes presentadas para tostadores domésticos. [14] En la década de 1990, se empezaron a comercializar más equipos eléctricos para tostadores domésticos, incluidos tostadores de tambor y variantes del tostador de lecho fluidizado. En 2001, los aficionados al café gourmet utilizaban Internet para comprar granos verdes cultivados en fincas para su envío por correo. [15]
El proceso de tostado del café sigue al procesamiento del café y precede a la preparación del café . Consiste esencialmente en la clasificación, el tostado, el enfriamiento y el envasado, pero también puede incluir la molienda. Las bolsas de granos de café verde se abren a mano o a máquina, se vierten en una tolva y se tamizan para eliminar los residuos. Luego, los granos verdes se pesan y se transfieren manualmente, mediante una cinta transportadora o un transportador neumático a tolvas de almacenamiento. Desde las tolvas de almacenamiento, los granos verdes se transportan a la tostadora.
Inicialmente, el proceso es endotérmico (absorción de calor), pero alrededor de los 175 °C (347 °F) se vuelve exotérmico (emisión de calor). [16] Para el tostador, esto significa que los granos se están calentando por sí solos y puede ser necesario un ajuste de la fuente de calor del tostador. Al final del ciclo de tostado, los granos tostados se desechan de la cámara de tostado y, por lo general, se enfrían mediante enfriamiento con aire o agua.
Durante el proceso de tostado, los granos de café pierden entre el 15 y el 18% de su masa debido principalmente a la pérdida de agua, pero también a la de compuestos volátiles. Aunque los granos experimentan una pérdida de peso, su tamaño se duplica durante el proceso de tostado debido a la expansión física causada por un aumento de la presión interna a causa del agua vaporizada. [17] El café verde puede contener cantidades razonables de azúcares simples. Los azúcares son bastante reactivos a las temperaturas de tostado y, una vez que el agua se ha evaporado del grano, los azúcares pueden comenzar a reaccionar al calor de diferentes maneras. Algunos pasan por reacciones de caramelización, creando las notas de caramelo que se encuentran en ciertos cafés. [18]
Existen diversas variaciones tradicionales del tueste del café en distintas partes del mundo. Por ejemplo, en Vietnam, el café suele recubrirse con aceite (tradicionalmente mantequilla clarificada) y una pequeña cantidad de azúcar antes de tostarlo para producir un "tostado con mantequilla". El proceso de tostado da como resultado una capa caramelizada adicional sobre los granos. [19]
Las tostadoras más comunes son de dos tipos básicos: de tambor y de aire caliente, aunque existen otras, como tostadoras de lecho fijo, tangenciales y centrífugas. Las tostadoras pueden funcionar en modo continuo o por lotes. También existen tostadoras domésticas. [20]
Las tostadoras de tambor consisten en tambores giratorios horizontales que hacen girar los granos de café verde en un ambiente calentado. La fuente de calor puede ser gas natural, gas licuado de petróleo (GLP), electricidad o incluso madera. Las más comunes emplean tambores calentados indirectamente, donde la fuente de calor está debajo del tambor. Las tostadoras de fuego directo son tostadoras en las que una llama entra en contacto con los granos dentro del tambor; muy pocas de estas máquinas todavía están en funcionamiento. [21]
Los tostadores de lecho fluidizado o de aire caliente fuerzan el paso de aire caliente a través de una pantalla o placa perforada debajo de los granos de café con la fuerza suficiente para levantarlos. El calor se transfiere a los granos a medida que giran y circulan dentro de este lecho fluidizado . [22]
Algunos tostadores de café utilizan nombres para los distintos grados de tueste, como "tueste urbano" y "tueste francés", para las temperaturas internas del grano que se encuentran durante el tueste. Las recetas conocidas como "perfiles de tueste" indican cómo lograr las características de sabor. Cualquier número de factores puede ayudar a una persona a determinar el mejor perfil a utilizar, como el origen del café, la variedad, el método de procesamiento, el contenido de humedad, la densidad del grano o las características de sabor deseadas. Un perfil de tueste se puede presentar como un gráfico que muestra el tiempo en un eje y la temperatura en el otro, que se puede registrar manualmente o utilizando software de computadora y registradores de datos conectados a sondas de temperatura dentro de varias partes del tostador. [23]
Un método para determinar el grado de tueste es evaluar el color del grano. A medida que el café absorbe calor, el color cambia a amarillo y luego a tonos de marrón cada vez más oscuros. Durante las últimas etapas del tueste, aparecen aceites en la superficie del grano. El tueste continuará oscureciéndose hasta que se retire de la fuente de calor. [21] El café también se oscurece a medida que envejece, lo que hace que el color por sí solo sea un mal determinante del tueste. [24] [25] Es común que los tostadores utilicen una combinación de temperatura, olor, color y sonido para monitorear el proceso de tueste. El famoso tostador italiano Gianni Frasi explica cómo el tueste artesanal es fundamental para obtener un café de alta calidad ("la inmersión en llama directa es purificación, hace que un grano muerto cobre vida", "la dignidad del grano solo se puede garantizar con una llama abierta" [26] ). Según Frasi, el grano puede definirse como perfectamente tostado cuando adquiere un matiz cromático particular, de “túnica de fraile”, que solo se puede obtener en un instante preciso del proceso y que el artesano debe poder captar con la vista. Esta coloración particular es la prueba de que se han liberado todos los aromas potenciales del grano verde. El sistema artesanal fue codificado por el autor italiano Luca Farinotti [27] en su libro premiado en 2019 [28] Mundo y restaurante .
Hay dos eventos llamados "cracks" que los tostadores escuchan. Aproximadamente a 196 °C (385 °F), el café emitirá un sonido de crujido. Este punto se conoce como "primer crujido", que marca el comienzo de un tueste muy ligero. En el primer crujido, una gran cantidad de la humedad del café se ha evaporado y los granos comenzarán a aumentar de tamaño. Cuando el café alcanza aproximadamente 224 °C (435 °F), emite un "segundo crujido". Este sonido representa la estructura del café que se vuelve quebradiza y se fractura a medida que el grano continúa hinchándose y agrandándose por la presión interna. [29] Si se permite que el tueste avance más, comienza a adquirir las características del proceso de tostado y pierde las características del origen del café. [30]
Los lípidos presentes en el interior de la semilla de café se licúan debido al calor y la presión que se acumulan en el grano. Estos lípidos suelen verse en la superficie del grano. En los tostados más oscuros, es más frecuente que aparezca una capa aceitosa. [29]
Estas imágenes representan muestras tomadas del mismo lote de un café verde brasileño típico a diferentes temperaturas de grano, con sus nombres y descripciones de tostado subjetivos. [31]
En tuestes más claros, el café exhibirá más de su "carácter de origen", es decir, los sabores creados por su variedad, procesamiento, altitud, contenido de suelo y condiciones climáticas en el lugar donde fue cultivado. [35] A medida que los granos se oscurecen hasta un marrón oscuro, los sabores de origen del grano se ven eclipsados por los sabores creados por el proceso de tostado en sí. En tuestes más oscuros, el "sabor del tueste" es tan dominante que puede ser difícil distinguir el origen de los granos utilizados en el tueste. El café verde contiene muchos tipos diferentes de ácidos, algunos de los cuales son agradables al gusto y otros no. De particular importancia para el tostador son los ácidos clorogénicos (CGA). Uno de los objetivos clave del tostado es descomponer estos ácidos desagradables. [18]
A continuación se describen los niveles de tueste y sus respectivos sabores. Se trata de descripciones cualitativas y, por tanto, subjetivas .
Los niveles de cafeína no se ven afectados significativamente por el nivel de tueste. [37] [38] La cafeína permanece estable hasta 200 °C (392 °F) y se descompone completamente alrededor de 285 °C (545 °F). [39] Dado que las temperaturas de tueste no superan los 200 °C (392 °F) durante mucho tiempo y rara vez alcanzan los 285 °C (545 °F), es probable que el contenido de cafeína de un café no cambie mucho por el proceso de tueste. [40] [41] A pesar de esto, y de la idea errónea común de que los tostados más oscuros siempre contendrán más cafeína que los tostados más claros, cuando se tuestan los granos pierden agua y se expanden. Como resultado, cuando se muelen y se miden por volumen, el tostado más denso y claro contendrá más cafeína que el tostado más oscuro. [42] [43]
El tostado casero es el proceso de tostar pequeñas cantidades de granos de café verde para consumo personal. Incluso después del cambio de siglo, era más común que los bebedores de café en casa tostaran su café en su residencia que comprar café tostado previamente. Más tarde, el tostado casero perdió popularidad con el auge de las empresas de tostado de café comerciales. En los últimos años, el tostado casero de café ha experimentado un resurgimiento. [44] En algunos casos existe una ventaja económica, pero principalmente es un medio para lograr un control más preciso sobre la calidad y las características del producto terminado.
Para prolongar la vida útil del café tostado es necesario mantener un entorno óptimo que lo proteja de la exposición al calor, el oxígeno y la luz. El café tostado tiene una vida útil óptima típica de dos semanas, y el café molido, de unos 15 minutos. Sin algún tipo de método de conservación, el café se vuelve rancio. La primera técnica de conservación a gran escala fue el envasado al vacío en latas. Sin embargo, como el café emite CO2 después de tostarse, el café que se va a envasar al vacío debe dejarse desgasificar durante varios días antes de sellarlo. Para permitir un envasado más inmediato, se pueden utilizar botes presurizados o bolsas forradas con papel de aluminio con válvulas de alivio de presión. La refrigeración y la congelación retrasan el proceso de envejecimiento. Los granos enteros tostados pueden considerarse frescos hasta un mes si se mantienen frescos. [ cita requerida ] Una vez que el café se muele, es mejor utilizarlo inmediatamente.
Las principales emisiones del procesamiento del café son las partículas en suspensión (PM), los compuestos orgánicos volátiles (VOC), los ácidos orgánicos y los productos de combustión. [45] Varias operaciones son fuentes de emisiones de PM, incluidos los equipos de limpieza y desgranado, los tostadores, los enfriadores y los equipos de secado de café instantáneo. El tostador es la principal fuente de contaminantes gaseosos , incluidos alcoholes , aldehídos , ácidos orgánicos y compuestos de nitrógeno y azufre . Debido a que los tostadores normalmente se calientan mediante la combustión de gas natural , las emisiones de monóxido de carbono (CO) y dióxido de carbono (CO 2 ) resultan de la combustión del combustible. Las operaciones de descafeinización y extracción y secado de café instantáneo también pueden ser fuentes de pequeñas cantidades de VOC. Las emisiones de las operaciones de molienda y envasado normalmente no se ventilan a la atmósfera.
Las emisiones de partículas de las operaciones de tostado y enfriamiento suelen canalizarse a ciclones antes de ser emitidas a la atmósfera. Las emisiones gaseosas de las operaciones de tostado suelen canalizarse a un oxidador térmico o un oxidador catalítico térmico después de la eliminación de PM mediante un ciclón. Algunas instalaciones utilizan los quemadores que calientan el tostador como oxidadores térmicos. Sin embargo, los oxidadores térmicos separados son más eficientes porque la temperatura de funcionamiento deseada suele ser de 650 a 816 °C (1202 a 1501 °F), que es de 93 a 260 °C (199 a 500 °F) más que la temperatura máxima de la mayoría de los tostadores. Algunas instalaciones utilizan oxidadores catalíticos térmicos, que requieren temperaturas de funcionamiento más bajas para lograr eficiencias de control que sean equivalentes a los oxidadores térmicos estándar. Los catalizadores también se utilizan para mejorar la eficiencia de control de los sistemas en los que el escape del tostador se canaliza a los quemadores que calientan el tostador. Las emisiones de los secadores por aspersión generalmente se controlan mediante un ciclón seguido de un depurador húmedo .
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