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El tostado del café 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 verdes cambien de sabor. Los granos sin tostar contienen niveles similares, si no más altos, de ácidos , proteínas , azúcares y cafeína que los que han sido tostados, pero carecen del sabor de los granos de café tostados debido a Maillard y otras reacciones químicas que ocurren durante el tostado.
El café tiende a tostarse cerca del lugar donde se consumirá, 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 tueste 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 finas cacerolas 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 Estados Unidos 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 abrirse cafeterías especiales para atender al conocedor, ofreciendo una bebida elaborada de forma más tradicional. En la década de 1970, se fundaron más cafeterías especiales 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 hasta el siglo XXI.
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Los primeros utensilios conocidos para tostar granos de café fueron cacerolas 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 cacerola poco profunda estaba equipada con un mango largo para poder sostenerla sobre un brasero (un recipiente con brasas) hasta que se tostara el café. Los frijoles se removieron con una cuchara delgada. Sólo se puede calentar una pequeña cantidad de frijoles 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. Estos resultaron populares durante el siglo siguiente en Europa, Inglaterra y las colonias americanas. [3]
En el siglo XIX, se otorgaron varias patentes en Estados Unidos y Europa para tostadores comerciales, para permitir grandes lotes de café. Sin embargo, el tueste casero siguió siendo popular. Un hombre que trabajaba en una planta tostadora comercial que comenzó en 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 destinados al tostador doméstico; En 1849 se inventó un tostador de café esférico en Cincinnati, Ohio , para usar en la parte superior de una estufa de cocina de leña, encajado en una abertura para el quemador. Las judías verdes estaban disponibles en la tienda local o incluso mediante pedidos por correo. [5] Para asar, mucha gente usaba métodos tan simples como una capa de frijoles sobre una hoja de metal en el horno, o frijoles revueltos en una sartén de hierro fundido sobre el fuego. A pesar de la gran popularidad del tueste casero, Burns consideró que pronto desaparecería debido a los grandes avances logrados en el tueste comercial en las décadas de 1860 y 1870, incluidos los beneficios de las economías de escala . Los inventos de tostadores comerciales patentados por Burns revolucionaron la industria del tostado de EE. UU., [6] al igual que las innovaciones de los inventores de Emmerich am Rhein hicieron avanzar enormemente el tostado de café comercial en Alemania. [7] Además, el avance de marketing de 1864 de los hermanos Arbuckle en Filadelfia , al introducir la conveniente bolsa de papel de café tostado de una libra (0,45 kg), 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 el siglo XX 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 vapor de combustible que daba mal sabor al café. [9] En Francia, el tostador doméstico no cedió ante el tostador comercial hasta después de la década de 1920, especialmente en las zonas rurales. El café se tostaba hasta obtener un color oscuro en pequeños lotes en casa y por los comerciantes, utilizando una variedad de aparatos, incluidos los que tenían un cilindro giratorio de vidrio, chapa de hierro o malla de alambre, y otros accionados manualmente, por un mecanismo de relojería o por un motor eléctrico. Debido al humo y a la paja que soplaba , los habitantes del campo generalmente asaban al aire libre. [10]
En la década de 1950, justo cuando el café instantáneo se estaba convirtiendo en una bebida de café popular, comenzaron a abrirse cafeterías especiales para atender al conocedor, ofreciendo una bebida elaborada de forma más tradicional. En la década de 1970, se fundaron más cafeterías especiales 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, el tostador doméstico Siemens Sirocco se fabricó en Alemania Occidental y se comercializó a nivel mundial. Era un pequeño tostador de lecho fluido hecho para los entusiastas del hogar. El producto lleva el nombre de un proceso comercial de tostado con aire caliente que a su vez lleva el nombre de los vientos calientes 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 el tostador local se centre en la calidad del grano. [13] Desde 1986 hasta 1999 hubo un aumento en el número de patentes presentadas para aparatos domésticos para asar. [14] En la década de 1990, estuvieron disponibles más equipos eléctricos para tostar en el hogar, incluidos tostadores de tambor y variaciones del tostador de lecho fluido. En 2001, los aficionados al café gourmet utilizaban Internet para comprar granos verdes cultivados en la finca y enviarlos por correo. [15]
El proceso de tostado del café sigue al procesamiento del café y precede a la elaboración del café . Consiste esencialmente en clasificar, tostar, enfriar y envasar, pero también puede incluir la molienda. Las bolsas de granos de café verdes se abren a mano o a máquina, se vierten en una tolva y se tamizan para eliminar los residuos. Luego, las judías verdes se pesan y se transfieren manualmente, mediante cinta o transportador neumático, a tolvas de almacenamiento. Desde las tolvas de almacenamiento, los granos verdes se transportan al tostador.
Inicialmente, el proceso es endotérmico (absorbe calor), pero alrededor de 175 °C (347 °F) se vuelve exotérmico (libera calor). [16] Para el tostador, esto significa que los granos se están calentando solos y es posible que sea necesario ajustar la fuente de calor del tostador. Al final del ciclo de tostado, los granos tostados se sacan de la cámara de tostado y normalmente se enfrían mediante aire o agua.
Durante el proceso de tostado, los granos de café pierden entre un 15 y un 18% de su masa debido principalmente a la pérdida de agua pero también a compuestos volátiles. Aunque los granos experimentan una pérdida de peso, el tamaño de los granos se duplica durante el proceso de tostado debido a la expansión física causada por un aumento en la presión interna 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 varias variaciones tradicionales del tostado del café en diferentes partes del mundo. Por ejemplo, en Vietnam el café a menudo se recubre con aceite (tradicionalmente mantequilla clarificada) y una pequeña cantidad de azúcar antes de tostarlo para producir un "tostado de mantequilla". El proceso de tostado da como resultado una capa caramelizada adicional sobre los granos. [19]
Las máquinas tostadoras más comunes son de dos tipos básicos: de tambor y de aire caliente, aunque existen otras que incluyen tostadoras de lecho empacado, tangenciales y centrífugas. Los tostadores pueden funcionar en modo por lotes o continuo. También se encuentran disponibles tostadores caseros. [20]
Las máquinas de ritmos consisten en tambores giratorios horizontales que hacen girar los granos de café verdes en un ambiente calentado. La fuente de calor puede ser suministrada por gas natural, gas licuado de petróleo (GLP), electricidad o incluso madera. Los más comunes emplean tambores calentados indirectamente donde la fuente de calor está debajo del tambor. Los tostadores de fuego directo son tostadores en los 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 fluido o de aire caliente fuerzan el aire caliente a través de una rejilla o placa perforada debajo de los granos de café con fuerza suficiente para levantar los granos. 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 "tostado urbano" y "tostado francés", para las temperaturas internas del grano que se encuentran durante el tueste. Las recetas conocidas como "perfiles de asado" indican cómo lograr características de sabor. Cualquier cantidad 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 vinculados 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 tostado, aparecen aceites en la superficie del grano. El asado seguirá 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 determinante deficiente del tueste. [24] [25] Es común que los tostadores utilicen una combinación de temperatura, olor, color y sonido para monitorear el proceso de tostado. El famoso tostador italiano Gianni Frasi explica cómo el tostado artesanal es fundamental para obtener un café de alta calidad ("la inmersión en llama directa es purificación, da vida a un grano muerto", "la dignidad del grano sólo puede garantizarse con una llama abierta" [26] ). También según Frasi, el grano se puede definir como perfectamente tostado cuando adquiere un particular matiz de color "túnica de fraile" que sólo puede obtenerse en un instante preciso del proceso y que el artesano debe poder captar con la vista. Este color particular es la prueba de que se han liberado todos los aromas potenciales de la judía 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 crujiente. Este punto se conoce como "primer crack", y marca el comienzo de un tueste muy ligero. En el primer crack, una gran cantidad de humedad del café se habrá evaporado y los granos comenzarán a aumentar de tamaño. Cuando el café alcanza aproximadamente 224 °C (435 °F), emite un "segundo crack". Este sonido representa la estructura del café que se vuelve quebradiza y se fractura a medida que el grano continúa hinchándose y agrandándose debido a la presión interna. [29] Si se permite que el tueste avance más, comienza a tomar las características del proceso de tueste y pierde las características del origen del café. [30]
Los lípidos presentes dentro de la semilla de café se licuan debido al calor y la presión acumulada en el grano. Estos lípidos a menudo se pueden ver en la superficie del frijol. Una capa aceitosa es más frecuente en los asados más oscuros. [29]
Estas imágenes muestran muestras tomadas del mismo lote de un típico café verde brasileño a diferentes temperaturas del grano con sus nombres y descripciones de tueste subjetivos. [31]
En tuestes más ligeros, el café exhibirá más de su "carácter de origen": los sabores creados por su variedad, procesamiento, altitud, contenido de suelo y condiciones climáticas en el lugar donde se cultivó. [35] A medida que los granos se oscurecen hasta alcanzar un color marrón intenso, los sabores originales del grano quedan eclipsados por los sabores creados por el proceso de tostado en sí. En los tuestes más oscuros, el "sabor tostado" es tan dominante que puede resultar 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. Éstas son 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 tostado no superan los 200 °C (392 °F) por mucho tiempo y rara vez alcanzan los 285 °C (545 °F), el contenido de cafeína de un café probablemente no cambie mucho durante el proceso de tostado. [40] [41]
El tostado casero es el proceso de tostar pequeños lotes de granos de café verde para consumo personal. Incluso después del cambio de siglo XX, era más común que los consumidores de café en casa tostaran su café en su residencia que compraran café pretostado. Más tarde, el tostado casero perdió popularidad con el surgimiento de las empresas comerciales de tostado de café. En los últimos años el tostado casero de café ha experimentado un resurgimiento. [42] 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.
Extender la vida útil del café tostado depende de mantener un ambiente óptimo para protegerlo de la exposición al calor, el oxígeno y la luz. El café tostado tiene una vida útil típica óptima 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, debido a que el café emite CO2 después del tostado, se debe permitir que el café que se va a envasar al vacío se desgasifique durante varios días antes de sellarlo. Para permitir un envasado más inmediato, se pueden utilizar botes presurizados o bolsas forradas de papel de aluminio con válvulas de alivio de presión. La refrigeración y la congelación retardan el proceso de envejecimiento. Los frijoles enteros tostados pueden considerarse frescos hasta por un mes si se mantienen frescos. [ cita necesaria ] Una vez molido el café, es mejor usarlo inmediatamente.
Las partículas en suspensión (PM), los compuestos orgánicos volátiles (COV), los ácidos orgánicos y los productos de combustión son las principales emisiones del procesamiento del café. [43] Varias operaciones son fuentes de emisiones de PM, incluidos los equipos de limpieza y despedregado, el tostador, el enfriador y el equipo de secado de café instantáneo. La tostadora es la principal fuente de contaminantes gaseosos , incluidos alcoholes , aldehídos , ácidos orgánicos y compuestos de nitrógeno y azufre . Debido a que los tostadores generalmente se calientan mediante la combustión de gas natural , las emisiones de monóxido de carbono (CO) y dióxido de carbono (CO 2 ) resultan de la quema de combustible. Las operaciones de descafeinado y extracción y secado del café instantáneo también pueden ser fuentes de pequeñas cantidades de COV. Las emisiones de las operaciones de molienda y envasado normalmente no se ventean a la atmósfera.
Las emisiones de partículas provenientes de las operaciones de tostación y enfriamiento generalmente se conducen a ciclones antes de ser emitidas a la atmósfera. Las emisiones gaseosas de las operaciones de tostación normalmente se conducen a un oxidador térmico o a un oxidador catalítico térmico después de la eliminación de partículas mediante un ciclón. Algunas instalaciones utilizan los quemadores que calientan el tostador como oxidantes 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 equivalentes a los oxidadores térmicos estándar. Los catalizadores también se utilizan para mejorar la eficiencia del control de los sistemas en los que el escape del tostador se conduce a los quemadores que calientan el tostador. Las emisiones de los secadores por aspersión normalmente se controlan mediante un ciclón seguido de un depurador húmedo .
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