La química y la física detrás del tostado del café

El tueste es un proceso termodinámico complejo, donde cientos de reacciones químicas transforman la composición de los granos verdes – desde azúcares y aminoácidos hasta más de 800 compuestos aromáticos.

Las reacciones químicas más importantes

La tostación generalmente se realiza a temperaturas de 180-250°C y dura entre 10 y 20 minutos, dependiendo del resultado deseado. El proceso se puede dividir en estas fases clave:

Reacción de Maillard

La reacción central de pardeamiento no enzimático entre azúcares reductores (p. ej., sacarosa) y aminoácidos/proteínas. Generalmente comienza a 140-165°C y produce melanoidinas (pigmentos marrones), así como compuestos aromáticos como furanos (notas a caramelo), pirroles y 2-furfuriltio (aroma intenso a café). Esta reacción es responsable de gran parte del sabor complejo y el desarrollo del color.

Caramelización

Pirólisis de azúcares (sin aminoácidos) a temperaturas más altas (>170°C). Reduce la dulzura y aumenta la amargura mediante la formación de cetonas, ésteres y aldehídos.

Pirólisis

Descomposición térmica en un ambiente inerte, que comienza notablemente alrededor de ~220°C. Libera CO₂, agua y compuestos volátiles; responsable del segundo crack y de las notas oscuras y ahumadas en los tuestes oscuros.

Otras reacciones

Degradación de Strecker (aldehídos de aminoácidos), descomposición de ácidos clorogénicos (contribuye a la acidez y amargor) y trigonelina (forma ácido nicotínico y piridinas).

Los granos verdes contienen casi ningún aroma: la mayoría de los compuestos se forman durante el tostado.

Las fases con temperaturas y cambios

La tostación cambia de endotérmica (absorbe calor) a exotérmica (libera calor) alrededor del primer crack.

Fase de secado (Drying phase)
Hasta aproximadamente 150-160°C. Evaporación del 10-12% de agua. Los granos cambian de verde a amarillo. Fase endotérmica – crítica para una tostación uniforme.

Fase de Maillard y pardeamiento
150-205°C. Intensa reacción de Maillard y caramelización. Color a marrón claro.

Primer crack
~195-205°C (dependiendo del grano). Reacción exotérmica: el vapor y el CO₂ hacen que el grano se expanda (el volumen se duplica). Marca la transición a la fase de desarrollo.

Fase de desarrollo
Después del primer crack. Desarrollo del sabor – cuanto más tiempo, más caramelizado.

Segundo crack
~225-230°C. Pirólisis de la celulosa; crujido más fino, aceites en la superficie. Comienza la tostación oscura.

Tasa de aumento (RoR) y curvas de tostado

RoR es el aumento de temperatura por minuto (°C/min) en el grano, un parámetro clave para el control. Una curva de RoR suave y descendente evita "crashes" (caídas rápidas que producen notas quemadas) o "flicks" (subidas que pueden causar sabor a quemado).

Típico: RoR alto al inicio (10-20°C/min), descendiendo hacia el first crack (5-10°C/min). Tiempo de desarrollo: 20-25% del tiempo total para el equilibrio.

Medición del grado de tueste: escala Agtron

Profesionales utilizan espectrofotómetro Agtron para medir la luz infrarroja reflejada (números más altos = tueste más claro).

Claro: Agtron 85-105

Medio: 65-85

Oscuro: <65 (por ejemplo, tueste francés ~45)

Esto es más preciso que la evaluación visual.

Al tostar, puedes experimentar con estos parámetros. Esto te da control total sobre la acidez, dulzura y cuerpo. ¿Tienes preguntas específicas sobre un perfil de tostado o equipo? ☕ Escríbenos en el chat o contáctanos en kontakt@homeroast.dk. ¡Feliz tostado! ☕