Si bien muchos entusiastas del café se centran en el perfil de tueste o el origen del grano, el secreto para un trago perfecto de espresso puede radicar en las leyes de la física. Una nueva investigación sugiere que el proceso de preparación del espresso se rige por los mismos principios matemáticos que describen cómo los gases burbujean a través de los volcanes o cómo el agua se mueve a través de la corteza terrestre.
La ciencia de la percolación
En esencia, hacer espresso es un ejercicio de percolación : el movimiento de un fluido a través de un medio poroso. En este caso, el “medio” es un disco comprimido de café molido, conocido como puck.
Según Fabian Wadsworth, científico terrestre de la Universidad Ludwig-Maximilians de Múnich, el estudio del café fue inicialmente una forma de enseñar conceptos geológicos complejos. Al utilizar el espresso como modelo, los estudiantes pueden comprender más fácilmente cómo interactúan los fluidos con las estructuras sólidas.
Para lograr una extracción de alta calidad se deben gestionar dos variables críticas:
- Uniformidad: Los posos del café deben distribuirse uniformemente y el disco debe apisonarse (comprimirse) uniformemente. Si el disco está desigual, el agua encontrará el camino de menor resistencia, creando “canales” por donde fluye demasiado rápido a través de ciertas áreas, dejando otras partes del café sin extraer.
- Caudal: La duración del contacto entre el agua caliente y la tierra es vital. Si el agua se mueve demasiado lentamente, la infusión se vuelve demasiado extraída y amarga; si se mueve demasiado rápido, el café carece de cuerpo, cafeína y sabor.
Validando el modelo
Para demostrar que una ecuación matemática podía predecir con precisión la calidad del espresso, Wadsworth y su equipo realizaron pruebas rigurosas. Analizaron dos tuestes diferentes (Tumba de Ruanda y Guayacán de Colombia) en 22 entornos de molienda diferentes.
Utilizando software avanzado, los investigadores convirtieron secciones transversales de rayos X en representaciones 3D para rastrear exactamente cómo se movía el fluido a través de las muestras de café. Los hallazgos confirmaron que las mismas ecuaciones utilizadas para modelar el movimiento del magma o el agua que fluye a través de la arenisca se aplican perfectamente al café.
Una de las conclusiones más importantes es el impacto de la permeabilidad :
– El tamaño del grano de café cambia drásticamente la forma en que fluye el agua.
– Por ejemplo, duplicar el tamaño del grano aumenta la permeabilidad por un factor de cuatro, acelerando significativamente el proceso de extracción.
Por qué esto es importante para los amantes del café
Esta investigación cierra la brecha entre la geofísica de alto nivel y el ritual diario de una bebida matutina. Si bien las matemáticas pueden parecer abstractas, proporcionan una base científica para la intuición que practican los baristas profesionales.
Para los expertos que utilizan máquinas de alta gama capaces de medir la presión y los caudales con precisión, este modelo ofrece una manera de cuantificar “el disparo perfecto”. Hace que la elaboración de espresso pase de ser una cuestión de conjeturas y “sensaciones” a una ciencia predecible y mensurable.
“Esto muestra cómo los métodos desarrollados en un campo pueden abrir nuevas perspectivas en otro”, señala el experto en ciencias del café Samo Smrke.
Conclusión
Al aplicar la física de la vulcanología al disco de café, los investigadores han proporcionado un marco matemático para comprender la extracción del sabor. Esta conexión demuestra que la diferencia entre un trago amargo y un espresso perfecto es una cuestión de dinámica de fluidos controlada.
