Todos los días, millones de personas en todo el mundo comienzan su día religiosamente con una taza de café por la mañana. Aunque hoy en día identificamos fácilmente el café en su forma de bebida, al principio no siempre fue así. A lo largo de la historia, el café ha sufrido varias transformaciones físicas, sirviendo inicialmente como fuente de energía cuando las tribus nómadas combinaron las bayas de café con grasa animal como una forma temprana de barra energética. Más tarde se consumía como té, luego como vino y finalmente como la bebida que hemos llegado a identificar hoy. Desde sus inicios, el café siempre ha sido un producto de gran misterio, habiendo sido descubierto accidentalmente en bosques silvestres de Abisinia (Etiopía) y consumido en su forma de cereza nativa, luego pasado por el fuego para alterar significativamente su estado químico. Y aunque el café existe desde hace miles de años, solo en el último medio siglo, más o menos, los científicos han podido identificar y comprender realmente qué contiene exactamente este grano místico. Hasta la fecha, los científicos han identificado más de 1000 compuestos en el café, que en comparación con productos como el vino o el chocolate, que se componen de unos pocos cientos, palidecen en comparación con los del café. Afortunadamente, gracias a los avances tecnológicos, gran parte de la composición química del café se ha desbloqueado y ahora tenemos una mejor perspectiva de la química contenida en este grano místico.

Cafeína

Para muchos, beber café es simplemente un medio de entrega de un potente alcaloide que hemos llegado a identificar como cafeína o técnicamente como 1,3,7 – trimetilxantina. Aunque la cafeína está fuertemente asociada con el café, su producción dentro del reino vegetal no es exclusiva, sino que se observa en varias otras formas de vida vegetal. El mate, por ejemplo, que se consume tradicionalmente en partes de Uruguay y Argentina, contiene menos del uno por ciento en peso. Mientras que las hojas de té (Camellia sinesis), que se originaron en China, contienen casi tres veces la concentración de cafeína que el Arábica, con el mate brasileño casi el doble que el café robusta. Resulta que la Madre Naturaleza fue bastante generosa a la hora de distribuir cafeína entre el reino vegetal. Pero para los humanos, la cafeína es muy singular. Hasta ahora, somos las únicas formas vivas en la Tierra que buscan fácilmente la cafeína tanto por sus efectos estimulantes como psicológicos. Para todas las demás formas de vida, la cafeína es una potente toxina capaz de esterilización, fitotoxicidad y propiedades antifúngicas. Como tal, los científicos creen que la cafeína, con su intenso sabor amargo, ha evolucionado como un mecanismo de defensa primitivo en el café asegurando su supervivencia en la naturaleza durante miles de años. Entonces, no sorprende que el contenido de cafeína de las especies de Robusta más «robustas» sea casi el doble que el de las Arábicas más delicadas. La creencia es que cuando los insectos atacan la cereza del café, son disuadidos por el sabor amargo de la cafeína y simplemente pasan a la siguiente cosecha. Dado que el Arábica normalmente se cultiva en altitudes más altas que el Robusta, donde se reduce el ataque de insectos, el Arábica ha evolucionado para producir menos cafeína.

lípidos

La producción de lípidos y su posterior supervivencia después del proceso de tostado juegan un papel importante en la calidad general del café. En general, la mayoría de los lípidos existen en forma de aceite de café y se encuentran dentro del endospermo (grano) de la cereza, y solo un pequeño porcentaje se deposita en la parte exterior de la cera del café. Coincidentemente, los científicos han analizado y descubierto que gran parte de la composición química del aceite de café es muy similar a la de los aceites de cocina vegetales. Como tal, gran parte del contenido de lípidos en el café permanece sin cambios y relativamente estable incluso a las temperaturas elevadas asociadas con el tostado. En su forma verde, tanto el café Arábica como el Robusta contienen en promedio 15-17% y 10-11,5%, respectivamente. Pero debido a que el Arábica contiene aproximadamente un 60 % más de lípidos que el Robusta, muchos creen que esta marcada diferencia es una de las razones responsables de la diferencia de calidad entre ambas especies. Hasta ahora, la afirmación no ha sido confirmada, hasta que científicos franceses descubrieron recientemente una correlación directa entre el contenido de lípidos y la calidad general de la taza. Resulta que a medida que aumenta el contenido de lípidos dentro del grano, también lo hace la calidad general de la taza. Es una explicación muy plausible si se considera que la mayoría de los compuestos importantes del sabor del café también son liposolubles.

carbohidratos

Los carbohidratos constituyen aproximadamente el cincuenta por ciento del peso seco total del café por composición. Después del tueste, los carbohidratos restantes en la taza contribuyen a la sensación en la boca o al cuerpo, y algunos estudios sugieren que también son responsables de la calidad de la espuma común en las bebidas de espresso. Aunque existen numerosos tipos de carbohidratos en el café, quizás el más importante es el de la sacarosa. La sacarosa, o más comúnmente conocida como azúcar de mesa, constituye del 6 al 9 % en Arábica con una cantidad ligeramente menor (3 a 7 %) contenida en el café Robusta. Durante el tueste, la sacarosa se descompone fácilmente y los estudios han demostrado que hasta el 97 % del contenido inicial de sacarosa se pierde incluso en tuestes ligeros. Su papel durante el tostado es enorme, ya que una gran parte de los carbohidratos disponibles participan en las reacciones secundarias de Maillard y muchas otras. Una clase de subproductos importantes creados durante el tostado son los ácidos orgánicos. En su forma verde nativa, el café contiene cantidades insignificantes de ácido fórmico, acético y láctico. Aunque una vez tostado, hay un aumento exponencial en la producción de ácido alifático, junto con un aumento paralelo en la acidez del café. Dado que la acidez juega un papel importante en la evaluación de la calidad, no sorprende que se observen niveles más altos de acidez percibida en el café Arábica que en el Robusta, debido en parte a su mayor concentración de sacarosa. Coincidentemente, el año pasado, científicos brasileños identificaron un solo gen, sacarosa sintasa, que controla la producción de sacarosa en las plantas y puede ser la clave para cultivar café de mayor calidad en los años venideros.

Proteínas

El contenido de proteínas tanto para el café Arábica verde como para el Robusta varía entre el 10 y el 13 % y existe como proteínas libres o unidas dentro de la matriz del café. Aunque las concentraciones reales pueden variar, hay una serie de factores que pueden afectar el contenido de proteínas libres, incluido el almacenamiento inadecuado que puede aumentar los niveles de proteínas libres y provocar efectos perjudiciales en la calidad. Durante el tostado, las proteínas se combinan con los carbohidratos en lo que quizás sea la reacción más importante para todos los alimentos procesados ​​térmicamente: la Reacción de Maillard. Este conjunto de reacciones, descubierto por un químico francés en 1910, es lo que es en gran parte responsable de transformar el mero puñado de compuestos que se encuentran en el café verde en la compleja matriz que es el café en la actualidad. A medida que las temperaturas alcanzan los 150 °C (302 °F), la reacción de Maillard impulsa las proteínas libres del café para que se combinen con los azúcares reductores, lo que en última instancia conduce a la formación de cientos de importantes compuestos aromáticos. De estos, las pirazinas y las piridinas tienen la mayor contribución aromática y son responsables de los distintos aromas a maíz/nuez que se encuentran en el café. La reacción también conduce a la formación de polímeros de color marrón. melanoidinas – los compuestos responsables del color del café.

Coincidentemente, este es el mismo conjunto de reacciones que dan lugar a los aromas seductores que generamos al tostar una barra de pan o asar un trozo de bistec. Aunque muchos de los subproductos creados durante la reacción de Maillard son beneficiosos para el café, en otros productos agrícolas, este conjunto de reacciones de pardeamiento puede ser un grave perjuicio para la calidad. En la taza, las proteínas también juegan un papel en el sabor al formar compuestos secundarios durante el proceso de tostado. Resulta que la mayoría de la «amargura» del café no se debe únicamente a la cafeína, sino a los compuestos amargos producidos durante la reacción de Maillard. La cafeína, tan intensamente amarga como es, representa solo el 10-20% de la amargura total del café.

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