Tostado de café

El tueste del café transforma las propiedades químicas y físicas de los granos de café verde en productos de café tostado . Este proceso produce el sabor característico del café al modificar el sabor de los granos verdes. Los granos sin tostar contienen niveles similares, o incluso superiores, de ácidos , proteínas , azúcares y cafeína que los tostados, pero carecen del sabor característico de estos últimos debido a la reacción de Maillard y otras reacciones químicas que ocurren durante el tueste.

El café suele tostarse cerca del lugar de consumo, 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 cafeterías especializadas. Algunos aficionados tuestan café en casa para experimentar con el perfil de sabor de los granos y garantizar un café tostado lo más fresco posible.

Las fuentes históricas indican que los granos de café ya se tostaban deliberadamente como parte de la preparación de bebidas en Yemen en el siglo XV, donde las comunidades árabes desarrollaron técnicas de tostado y ebullición que distinguieron el café de los usos anteriores de la planta en crudo o como alimento. ^{[ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]}

Los primeros utensilios para tostar que se conservan eran sartenes delgadas, circulares y 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 poco profunda y cóncava estaba equipada con un mango largo para poder sostenerla sobre un brasero (un recipiente con brasas) 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. ^{[ 5 ]} El primer tostador cilíndrico con manivela para mantener los granos en movimiento apareció en El Cairo alrededor de 1650. Estaba hecho de metal, generalmente cobre estañado o hierro fundido , y se sostenía sobre un brasero o fuego abierto. Pronto aparecieron variaciones francesas, holandesas e italianas de este diseño. Estas resultaron populares durante el siglo siguiente en Europa, Inglaterra y las colonias americanas. ^{[ 6 ]}

En el siglo XIX, se otorgaron varias patentes en EE. UU. y Europa para tostadoras comerciales, para permitir grandes lotes de café. Sin embargo, el tueste casero siguió siendo popular. Un hombre que trabajaba en una planta tostadora comercial a partir de la década de 1850 en St. Louis , Missouri, dijo: "Vender café tostado era una tarea ardua, ya que todos tostaban café en el horno de la cocina". ^{[ 7 ]} Se desarrollaron electrodomésticos para el tostador doméstico; en 1849 se inventó un tostador de café esférico en Cincinnati , Ohio, para usarlo sobre una estufa de leña, instalado en una abertura del quemador. Los granos verdes se podían conseguir en la tienda general local, o incluso por correo. ^{[ 8 ]} Para tostar, muchas personas usaban métodos tan simples como una capa de granos sobre una lámina de metal en el horno, o granos removidos en una sartén de hierro fundido sobre el fuego. A pesar de la gran popularidad del tueste casero, Burns creía que pronto desaparecería debido a los grandes avances logrados en el tueste comercial en las décadas de 1860 y 1870, sobre todo por los beneficios de las economías de escala . Los inventos de tostadoras comerciales patentados por Burns revolucionaron la industria del tueste en EE. UU., ^{[ 9 ]} de forma similar a como las innovaciones de Emmerich am Rhein impulsaron enormemente el tueste comercial de café en Alemania. ^{[ 10 ]} Un avance comercial de 1864 de los hermanos Arbuckle en Filadelfia introdujo la práctica bolsa de papel de una libra (0,45  kg) de café tostado, que trajo éxito e imitadores. ^{[ 11 ]} Desde entonces, el café tostado comercialmente creció en popularidad hasta que gradualmente superó al tueste casero a principios del siglo XX en Estados Unidos. ^{[ 8 ]} En 1903 y 1906 se patentaron las primeras tostadoras eléctricas en EE. UU. y Alemania, respectivamente; estos dispositivos comerciales eliminaron el problema del humo o los vapores de combustible que impartían un mal sabor al café. ^{[ 12 ]} En Francia, los tostadores domésticos no cedieron el paso a los tostadores comerciales 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 por los comerciantes, utilizando diversos aparatos, incluidos algunos con un cilindro giratorio de vidrio, chapa de hierro o malla metálica, y otros accionados manualmente, por relojería o con motor eléctrico. Debido al humo y a la dispersión de la cáscara , los habitantes del campo generalmente tostaban el café al aire libre. ^{[ 13 ]}

En la década de 1950, justo cuando el café instantáneo se estaba convirtiendo en una bebida popular, comenzaron a abrirse cafeterías especializadas para atender a los conocedores, ofreciendo una bebida preparada de forma más tradicional. En la década de 1970, se fundaron más cafeterías especializadas, que ofrecían una variedad de tuestes y granos de todo el mundo. En las décadas de 1980 y 1990, la industria del café gourmet experimentó un gran crecimiento. ^{[ 14 ]} Durante las décadas de 1970 y 1980, el tostador doméstico Siemens Sirocco se fabricaba en Alemania Occidental y se comercializaba a nivel mundial. Era un pequeño tostador de lecho fluidizado diseñado para el aficionado doméstico. El producto recibió su nombre de un proceso comercial de tostado con aire caliente, que a su vez recibió su nombre de los cálidos vientos del Sahara llamados sirocco . ^{[ 15 ]} En 1976, el ingeniero químico Michael Sivetz patentó un diseño de aire caliente competidor para su fabricación en los EE. UU.; este se popularizó como una alternativa económica. Sivetz abogó por que el tostador doméstico se centrara en la calidad del grano. ^{[ 16 ]} Entre 1986 y 1999 se produjo un aumento en el número de patentes registradas para aparatos de tostado doméstico. ^{[ 17 ]} En la década de 1990, se dispuso de más equipos eléctricos de tostado doméstico, incluidos tostadores de tambor y variaciones del tostador de lecho fluidizado. Para 2001, los aficionados al café gourmet utilizaban internet para comprar granos de café verde cultivados en fincas y recibirlos por correo. ^{[ 18 ]}

El proceso de tostado del café sigue al procesamiento del café y precede a la preparación . Consiste esencialmente en la clasificación, el tostado, el enfriamiento y el envasado, aunque también puede incluir la molienda. Los sacos de granos de café verde se vierten en una tolva y se tamizan para eliminar los residuos. A continuación, los granos se pesan y se transfieren manualmente, mediante cinta transportadora o transportador neumático, a las tolvas de almacenamiento. Desde las tolvas de almacenamiento, los granos se transportan al tostador.

Inicialmente, el proceso es endotérmico (absorbe calor), pero a unos 175 °C (347 °F) se vuelve exotérmico (libera calor). ^{[ 19 ]} Para el tostador, esto significa que los granos se calientan y que podría ser necesario ajustar la fuente de calor. Al final del ciclo de tostado, los granos tostados se retiran de la cámara de tostado y, por lo general, se enfrían con 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 la de compuestos volátiles. Aunque los granos en sí pierden peso, su volumen se duplica aproximadamente debido al aumento de la presión interna por el vapor de agua. ^{[ 20 ]} Por ejemplo, palomitas de maíz . 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, pueden comenzar a reaccionar al calor de diferentes maneras. Algunos experimentan reacciones de caramelización, creando las notas de caramelo que se encuentran en ciertos cafés. ^{[ 21 ]}

Existen diversas variantes 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 del tueste para obtener un «tueste de mantequilla». El proceso de tueste da como resultado una capa caramelizada adicional en los granos. ^{[ 22 ]}

Las tostadoras más comunes son de dos tipos básicos: de tambor y de aire caliente, aunque existen otras como las de lecho fijo, tangenciales y centrífugas. Las tostadoras pueden funcionar en modo discontinuo o continuo. ^{[ 23 ]}

Las máquinas de tambor consisten en tambores horizontales giratorios que hacen girar los granos en un ambiente caliente. La fuente de calor puede ser gas natural, gas licuado de petróleo (GLP), electricidad o incluso leña. Las más comunes emplean tambores de calentamiento indirecto, donde la fuente de calor se encuentra 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 siguen en funcionamiento. ^{[ 24 ]} Los tostadores de lecho fluidizado o de aire caliente fuerzan el paso de aire caliente a través de una rejilla 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 . ^{[ 25 ]}

Algunos tostadores de café utilizan nombres para los distintos grados de tueste, como "tueste urbano" y "tueste francés", que indican las temperaturas internas del grano durante el proceso. Las recetas, conocidas como "perfiles de tueste", indican cómo lograr las características de sabor deseadas. Diversos factores pueden ayudar a determinar el mejor perfil, 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 representar gráficamente con el tiempo en un eje y la temperatura en el otro, datos que se pueden registrar manualmente o mediante software y registradores de datos conectados a sondas de temperatura ubicadas en diferentes partes del tostador. ^{[ 26 ]}

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 marrones 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. ^{[ 24 ]} El café también se oscurece con el tiempo, por lo que el color por sí solo no es un buen indicador del tueste. ^{[ 27 ] [ 28 ]} Es común que los tostadores utilicen una combinación de temperatura, aroma, 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 la llama directa es purificación, hace que un grano muerto cobre vida... la dignidad del grano solo puede garantizarse con una llama abierta". ^{[ 29 ]} Según Frasi, el grano se puede definir como perfectamente tostado cuando adquiere un matiz de color particular, similar al de una "túnica de fraile", que solo se puede obtener en un instante preciso del proceso y que el artesano debe poder captar a simple vista. Este color particular es prueba de que se han liberado todos los aromas potenciales del grano verde. El sistema artesanal está codificado por el autor italiano Luca Farinotti ^{[ 30 ]} en su libro premiado de 2019 ^{[ 31 ]} Mundo y restaurante .

Hay dos eventos llamados "crujidos" que los tostadores escuchan. Aproximadamente a 196 °C (385 °F) , los granos emiten un sonido de crujido. Este punto se conoce como "primer crujido" y marca el inicio de un tueste muy ligero. En el primer crujido, se ha evaporado gran parte de la humedad y los granos comienzan a aumentar de tamaño. Cuando los granos alcanzan aproximadamente los 224 °C (435 °F) , emiten un "segundo crujido". Este sonido representa la estructura de los granos volviéndose quebradiza y fracturándose a medida que el grano continúa hinchándose y expandiéndose debido a la presión interna. ^{[ 32 ]} Si se permite que el tueste progrese más, comienza a adquirir las características del proceso de tueste y pierde las características del origen del café. ^{[ 33 ]}    

Los lípidos presentes en el interior del grano se licúan debido al calor y la presión acumulados en su interior. Estos lípidos suelen ser visibles en la superficie del grano. Una capa aceitosa es más frecuente en los tuestes más oscuros. ^{[ 32 ]}

Estas imágenes muestran muestras tomadas del mismo lote de un café verde brasileño típico a diferentes temperaturas de tueste, con sus nombres y descripciones subjetivas. ^{[ 34 ]}

El tueste casero consiste en tostar pequeñas cantidades de granos de café verde para consumo personal. Incluso después del cambio de siglo XX, era más común que quienes tostaban café en casa lo hicieran en lugar de comprarlo ya tostado. Posteriormente, el tueste casero perdió popularidad con el auge de las empresas tostadoras de café comerciales. En los últimos años, el tueste casero ha experimentado un resurgimiento. ^{[ 47 ]} En algunos casos, ofrece una ventaja económica, pero principalmente permite un mayor control sobre la calidad y las características del producto final.

Para prolongar la vida útil del café tostado, es fundamental mantener un ambiente óptimo que lo proteja del calor, el oxígeno y la luz. El café tostado tiene una vida útil típica de dos semanas, mientras que el café molido dura aproximadamente 15 minutos. Sin algún método de conservación, el café se deteriora. 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 tueste, el café que se va a envasar al vacío debe desgasificarse durante varios días antes de sellarlo. Para un envasado más inmediato, se pueden usar latas presurizadas o bolsas revestidas de aluminio con válvulas de alivio de presión. La refrigeración y la congelación retrasan el deterioro. Los granos enteros tostados se pueden considerar frescos hasta por un mes si se mantienen refrigerados. _Una vez molido, es mejor usarlo inmediatamente.

Las partículas (PM), los compuestos orgánicos volátiles (COV), los ácidos orgánicos y los productos de combustión son las principales emisiones del procesamiento del café. ^{[ 48 ]} Varias operaciones son fuentes de emisiones de PM, incluyendo el equipo de limpieza y desgranado, el tostador, el enfriador y el equipo de secado de café instantáneo. El tostador es la principal fuente de contaminantes gaseosos , incluyendo 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 CO₂ _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 COV. Las emisiones de las operaciones de molienda y envasado generalmente no se ventilan a la atmósfera.

Las emisiones de partículas procedentes de las operaciones de tostado y enfriamiento se canalizan normalmente a ciclones antes de ser emitidas a la atmósfera. Las emisiones gaseosas procedentes de las operaciones de tostado se canalizan normalmente a un oxidante térmico o a un oxidante catalítico térmico tras la eliminación de partículas mediante un ciclón. Algunas instalaciones utilizan los quemadores que calientan el tostador como oxidantes térmicos. Sin embargo, los oxidantes térmicos independientes son más eficientes porque la temperatura de funcionamiento deseada suele ser de 650–816 °C (1202–1501 °F) , lo que supone entre 93 y 260 °C (199–500 °F) más que la temperatura máxima de la mayoría de los tostadores. Algunas instalaciones utilizan oxidantes catalíticos térmicos, que requieren temperaturas de funcionamiento más bajas para lograr eficiencias de control equivalentes a las de los oxidantes térmicos estándar. Los catalizadores también se utilizan para mejorar la eficiencia de control de los sistemas en los que los gases de escape del tostador se canalizan a los quemadores que lo calientan. Las emisiones de los secadores por pulverización suelen controlarse mediante un ciclón seguido de un depurador húmedo .    

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  Un tostador de café eléctrico
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  Un antiguo tostador de café de leña
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  Un tostador de café de dos barriles para tostar muestras de café antes de comprarlas.
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  Una máquina tostadora de prueba antigua "Mignon" de cinco barriles
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  La sala de tueste de una empresa cafetera de tamaño mediano.

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• Clasificación de alimentos
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