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RESUMEN

La calidad sensorial, físico-química y el rendimiento de extracción de la bebida de café filtrada por goteo son indicadores del tipo de café y de la eficiencia en la preparación. 

Con el objetivo de evaluar la calidad y las características físico-químicas de la bebida de café especial filtrado por goteo se evaluaron diez métodos, nueve dispositivos manuales (Chemex, Kalita Wave, V60, W60, talego de tela, cono de 3 orificios con diferentes filtros) y la máquina eléctrica de goteo automática. 

Se usó el mismo café tostado especial gourmet Ensoñación, a condiciones de vertido similares y para una relación constante de café y agua caliente. Se midió la calidad sensorial, el pH, el Brix, los sólidos disueltos, la temperatura de la bebida servida, el tiempo de preparación y se determinaron los rendimientos de extracción. 

La calidad sensorial de la bebida de café especial Ensoñación filtrado por goteo se calificó como excelente y excepcional, puntajes de 87 a 91 y se describió con sensaciones de suavidad, aroma intenso, dulzor a caramelo, acidez cítrica agradable, sabor delicioso y cuerpo de medio a alto. El pH de esta bebida de café varió de 4,83 a 4,95, los sólidos disueltos de 1,32 a 2,33%, el rendimiento de extracción del 14 al 24% y los tiempos de preparación de 4,3 a 6,6 minutos.

 Con el presente proyecto se demostró que hay diferencias significativas en los sólidos disueltos, cuerpo, tiempos y rendimientos de extracción de las bebidas preparadas con el mismo café por dispositivos y máquinas de filtración y goteo. Pero, no hubo diferencias significativas en la calidad sensorial, la temperatura de la bebida servida, el pH, ni la acidez sensorial. Con los resultados obtenidos de este proyecto se puede escoger el método de filtración que más se adapte a los gustos del consumidor y con el cual se logren extraer las mejores características del café tostado especial.

INTRODUCCIÓN

La calidad sensorial y físico-química y el rendimiento de extracción de la bebida de café filtrada por goteo son indicadores del tipo de café y de la eficiencia en la preparación.

La bebida de café Ensoñación filtrada por goteo se calificó en promedio entre los métodos con puntajes de calidad sensorial entre 87 y 91, descrita como excelente y excepcional y con sensaciones de suavidad, aroma intenso, dulzor a caramelo, acidez cítrica agradable, sabor delicioso y cuerpo de medio a alto.

El pH de la bebida de café Ensoñación filtrada varió de 4,83 a 4,95, los sólidos disueltos de 1,32 a 2,33%, el  rendimiento de extracción del 14 al 24% y los tiempos de preparación de 4,3 a 6,6 minutos.

La extracción de la bebida de café por filtración y goteo es una de las formas de preparación más usadas en el hogar y las cafeterías. Entre los métodos más conocidos para la filtración por goteo de la bebida de café están los dispositivos manuales como el Chemex, Kalita Wave, V60, W60, talego de tela y la máquina eléctrica de goteo automática.

El procedimiento para la filtración por goteo comienza con depositar el café tostado y molido sobre un filtro de papel, plástico o metal, el cual a su vez se coloca sobre un portafiltro manual o de una máquina. Luego el agua caliente se vierte de forma uniforme sobre el lecho del café molido, de esta manera se extraen por lixiviación los sólidos solubles del café y la bebida pasa filtrada a la jarra, por la fuerza de la gravedad.

Hay varias calidades de café que se pueden agrupar en cuatro grupos: Los cafés especiales y los cafés estándar que generalmente se exportan en grano verde; los cafés de calidad inferior que son los que usualmente se tuestan en grado alto y se consumen en los países productores, y los cafés gourmet que son especiales, tostados en grado medio y tienen sabores exquisitos.

Los cafés especiales se comercializan a un precio mayor en los mercados internacional y nacional.  El término café de especialidad se refiere tanto al producto que se exporta en en granos verdes, como al café tostado y  las bebidas de café que se expenden en cafeterías especializadas. Estos cafés especiales se diferencian del café convencional porque poseen una o varias características como: origen, mezclas de diferentes variedades y procesos, entre otros (Luna et al., 2022).

Además, los cafés de especialidad no deben contener defectos y suelen presentar balance en las cualidades de acidez, dulzor, cuerpo, amargor y sabor en la bebida.

La calidad final de la bebida de café se puede medir por medio de la evaluación sensorial, la determinación de la composición química y los análisis físico-químicos.

En las cataciones se analizan las intensidades y cualidades del aroma, acidez, cuerpo, dulzor, uniformidad y sabor de la bebida de café.  Como resultado se obtienen descriptores y un puntaje de 60 a 100 puntos, donde a partir de 80 puntos el café se considera de especialidad, según la Asociación de Cafés Especiales (SCAA, 2015).

Entre los análisis físico-químicos, el pH da una indicación del grado de acidez de la bebida de café. Así mismo, la concentración de los sólidos disueltos totales está relacionada con la intensidad del cuerpo y del sabor y contiene sustancias como azúcares, ácidos, pigmentos, cafeína, lípidos, entre otros que se disuelven en la extracción del café tostado con el agua caliente.

El rendimiento de extracción indica la cantidad de café tostado molido que se convierte en bebida, corresponde a la cantidad de los sólidos disueltos por cada 100 g de café tostado y molido utilizado en la preparación.

Es importante conocer las características sensoriales y físico-químicas de la bebida que se obtiene  del café tostado preparado con diferentes técnicas, en particular para cafés de especialidad, con el fin de escoger el método que más se adapte a los gustos del consumidor y con el cual se logren extraer las mejores características del producto.

Varios autores han evaluado las características físico-químicas y de extracción para café comercial, no especial preparado en cafeteras y filtrados (Castaño e tal, 2000 y Medina y Riaño, 2006).

Así mismo, desde hace muchos años se ha investigado sobre los efectos en la salud del consumidor del café, según el tipo de  preparación, en particular en los niveles del colesterol y también acerca del contenido de  antioxidantes y ácidos fenólicos de la bebida cuando se usan filtros frente a otros métodos de contacto directo y de inmersión (Gross et al., 1997, Gil Roales et al., 2004, Muzykiewicz et al., 2021, Ormaza et al., 2022).

Con el objetivo de evaluar la calidad y las características físico-químicas de la bebida de café especial filtrado por goteo se evaluaron diez métodos, nueve dispositivos manuales y una cafetera eléctrica. Se usó el mismo café tostado especial, a condiciones de vertido similares y para una relación constante de café y agua caliente.

Se midió la calidad sensorial, el pH, el Brix, los sólidos disueltos, la temperatura de la bebida servida, el tiempo de preparación y se determinaron los rendimientos de extracción de la bebida de café preparada por filtración y goteo.

Los resultados de este proyecto están dirigidos a todas las personas que disfrutan diferenciar los sabores  del café, así como experimentar con los métodos de extracción para la preparación de la bebida.  Igualmente, permiten identificar las diferencias en calidad de la bebida que cada método de extracción confiere al café, bajo las mismas condiciones de preparación.

Además, esta información puede interesar a los productores de café, tostadores, consumidores, baristas, catadores y también a los administradores de cafeterías que busquen optimizar la calidad y el rendimiento del café, según el gusto del consumidor y el café tostado disponible.

MATERIALES Y MÉTODOS

Se realizó una investigación descriptiva cuantitativa. Se evaluaron diez tratamientos de preparaciones de café por filtración y goteo, aplicados a café tostado Ensoñación producido por fermentación y lavado. Se cuantificaron características físico-químicas y sensoriales y el rendimiento en la extracción de la bebida de café.

Lugar de realización. Los experimentos y análisis se efectuaron en el año 2022 en el laboratorio de café Ensoñación en Manizales (Caldas) ubicado a 2.116 m. La temperatura media ambiente en el interior del laboratorio varió de 19 a 21 °C.

Café tostado. Se utilizó café gourmet Ensoñación tostado, producido con variedades Arábica, por fermentación controlada a 18 °C, por 42 h, siguiendo las buenas prácticas y los protocolos de fermentación de café publicados por Puerta & Echeverry, 2015. El café se lavó con agua limpia en 3 enjuagues, se secó en secador eléctrico y al sol hasta una humedad del 11±0,3%.

La trilla del grano pergamino se realizó en una trilladora comercial de la marca Somos magra y se clasificó por tamaño  en tamices comerciales del grano verde, de la misma marca. Se retiraron todos los defectos e impurezas y se escogieron solo los granos de café sanos, excelsos con tamaño superior a 16/64 de pulgada (0,635 cm), para la tostación y el empaque.

Los granos de café Ensoñación se tostaron en una tostadora eléctrica comercial a una temperatura inicial de 195 °C hasta un nivel medio de tueste, color Agtron 55. Después de la desgasificación, los  granos se empacaron en bolsas para café tostado de tres láminas con válvula.

Para la molienda del café tostado Ensoñación se utilizó un molino comercial de la marca Bunn,  referencia G3, que tiene 9 ajustes de graduación de molienda, desde muy gruesa hasta muy fina y donde se indica con un dibujo de cada tipo de cafetera, la posición apropiada para el tamaño de la molienda.

En los métodos de filtración manual se utilizó café de molienda media, obtenido con el ajuste en la cuarta posición de este molino y para la máquina de goteo se usó una molienda más fina moliendo  en la quinta posición.

Se efectuó el análisis granulométrico del café tostado y molido utilizando siete tamices de acero con tapa y fondo, desde la malla 10 hasta la malla 80 (NTC 2441, 2011).

En el café molido para el filtrado manual se obtuvo un 73% de las partículas con tamaño igual y superior a 0,6 mm y 27% de tamaño igual 0,45 mm.

La molienda para la cafetera eléctrica tenía el 66% de las partículas quedaron retenidas en el tamiz de tamaño 0,6 mm y 34% en el tamiz de 0,45 mm.

Métodos de filtración. Se evaluaron los portafiltros Melitta, Kalita onda, V60, W60, Cono de 3 orificios, filtración en talego de tela, cafetera eléctrica y chemex.

Se usaron filtros de papel desechables de las referencias correspondientes a los métodos Melitta #4, V60, Kalita y al chemex, así como un talego de tela de liencillo, filtros de papel de la marca Stilocafé #4 y un filtro de malla plástica que se usó en combinación con el portafiltro V60 y el filtro de papel. Se utilizó una cafetera eléctrica doméstica de 5 tazas de la marca Black+decker con portafiltro circular, sin plato de calentamiento.

Preparaciones por filtración. Para los filtrados se usó una relación agua/café de 12,5, 8 g por cada 100 ml de agua hirviendo. Se lavó el filtro y luego se efectuaron 2 vertidos. Para la pre-infusión se utilizó el doble en peso de agua de la cantidad de café tostado molido de la preparación y 30 seg después se completó la bebida con el resto del agua. 

Se efectuaron 4 repeticiones por cada método de filtración y 2 tazas de bebida de café por cada preparación. En total se efectuaron 40 preparaciones.  El pesaje del café tostado, del agua y de la bebida se efectuó en una gramera de capacidad 3 kg y precisión 0,1 g.

Se utilizó agua potable, incolora, sin olores que tenía un pH de 6,3, un contenido de sólidos solubles totales de 50 mg/L y una conductividad eléctrica de 120 micro-siemens/cm, los cuales son valores óptimos para agua de buena calidad para el consumo. El agua se calentó en una jarra eléctrica de acero inoxidable marca Bodum con salida en forma de cuello de ganso, hasta la temperatura de ebullición, 94 °C de la ciudad de Manizales.

El agua hirviendo se depositó inmediatamente y de forma homogénea sobre el lecho del café tostado y molido. Se midió la temperatura de vertido del agua, cuyos valores medios variaron entre 86,3 y 87,3 °C, sin diferencias significativas al nivel del 5%, para los métodos de filtración manual evaluados.  Así, la temperatura del agua hervida descendió hasta el vertido en el dispositivo de filtración, por la transferencia de calor al medio ambiente.

Variables respuesta.

• Tiempo de la filtración, se midió con un cronómetro desde el inicio del vertido hasta que finalizó la filtración.
• Tiempo total de la preparación, se midió con un cronómetro. En la cafetera eléctrica, el tiempo total de preparación se contabilizó desde el momento en que se encendió el equipo hasta la finalización de la filtración. Para los métodos manuales se sumó al tiempo del filtrado en cada método, el tiempo que demoró el agua en hervir, 3,5 min. Mientras el agua hervía se dispuso el portafiltro con el filtro, se pesó el café molido y se depositó sobre el filtro.
• Temperatura de la bebida servida en la jarra o taza después de terminada la filtración, se midió con un termómetro digital de sonda de lectura rápida en 3 seg, de uso en alimentos y estufa.
• pH a 25°C, método potenciométrico se midió con un equipo Hanna HI9811-5 que se calibró con las soluciones estándar de la misma marca.
• Grados Brix, concentración de sólidos disueltos, método refractómetro, se colocó una gota de la bebida de café a 25°C en un equipo Hanna HI96801.
• Sólidos disueltos totales se estimaron multiplicando por 1,15 los valores de los sólidos disueltos que se midieron con el refractómetro. Este es el error que se encontró de las mediciones de sólidos disueltos con el refractómetro, con respecto al método de desecación en estufa establecido en AOAC 973.21 (Puerta, 1998 y 2000).
• Rendimiento de extracción, para su estimación se multiplicó el valor de los sólidos disueltos totales por la cantidad en peso de la bebida obtenida en cada extracción y se dividió por la cantidad de café tostado utilizado en la preparación.
• Puntaje de calidad, la evaluación sensorial se efectuó por dos catadores expertos y certificados Q-grader que calificaron y describieron cada atributo sensorial de la bebida.

Análisis estadísticos. Se estimaron el mínimo, el máximo, la media y la desviación típica de las variables: pH en unidades, Brix en %, g/100 ml de bebida, sólidos disueltos totales en la bebida en %, rendimiento de extracción en %,  temperatura de servido de la bebida en °C, tiempo de la filtración en min y puntaje de la calidad sensorial de la bebida.

Para las mismas variables se hizo el análisis de varianza y las pruebas de comparación entre los métodos de filtración del café, Tukey con un nivel de significancia del 5%. Se utilizó XLSTAT de Excel.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

En la Tabla 1 se presentan los resultados de la estadística descriptiva de la calidad sensorial, el pH, el Brix, los sólidos disueltos, la temperatura, el tiempo y el rendimiento de extracción de la bebida filtrada por goteo en nueve métodos manuales y uno en la cafetera eléctrica.

Las bebidas de café preparadas por los diez métodos de filtración evaluados presentaron en promedio: 64,9 °C de temperatura, 5,6 minutos de preparación, 4,85 de pH, 1,39% de Brix, 1,60% de sólidos totales disueltos, 16,7% de rendimiento en la extracción y un puntaje de calidad de 89.

En la Tabla 2 se observan las diferencias estadísticas entre los métodos de filtración manuales y la cafetera eléctrica de goteo en las variables de calidad sensorial, las características físico-químicas y el rendimiento extracción de la bebida.

Tiempo de filtración. Hubo diferencias significativas al nivel del 5% en los tiempos de filtración por goteo para los métodos manuales.  Para la filtración en talego se requirió un tiempo significativamente menor, 1,5 min.

Los mayores tiempos de filtración por goteo se encontraron para el V60 combinado con canastilla y filtro, 2,8 min y 3,1 min para el método Kalita, tiempos significativamente diferentes de los otros métodos.

No hubo diferencias entre los tiempos de filtración de la bebida de café para los métodos Melita con filtro Stilocafé, 2 min,  el cono de 3 orificios, 2,1 min,  V60 y W60 , 2,2 min, el sistema Melitta y el Chemex 2,3 min.

Tiempo de preparación de la bebida. Si hubo diferencias significativas al 5% en los tiempos totales de preparación de la bebida por los filtros manuales y la cafetera eléctrica. El menor tiempo de preparación se logró en la cafetera eléctrica, 4,3 min, le siguió la filtración en talego, 5 min.

En los métodos Kalita y V60 combinado con otros filtros se requirieron los mayores tiempos de preparación de la bebida, 6,6 y 6,3 min. El tiempo de preparación de la bebida de café especial cambió con el tipo de filtro, pero no se relacionó con los sólidos disueltos.

Así mismo, Castaño et al., 2000 encontraron un tiempo de 6,5 min para la preparación manual por goteo de café consumo comercial, mientras que los sólidos disueltos y el rendimiento de extracción presentaron las mayores diferencias para el grado de tueste muy oscuro.

Temperatura de la bebida servida. No hubo diferencias significativas  en las temperaturas de la bebida servida entre los métodos de filtración.

En el portafiltro Melita con el filtro Stilocafé se logró la bebida de café con la mayor temperatura, 69,5 °C, seguida del cono de 3 orificios, 66,8 °C, la cafetera eléctrica, 66,6 °C, el W60, 65,8 °C y el sistema Melitta, 65,1 °C.  Para los otros métodos de filtración del café, V60, Chemex, Talego y Kalita, las temperaturas promedio de las bebidas variaron de 62,7 °C a 63,3 °C.

Las temperaturas de la bebida de café servida de los métodos de filtración estuvieron en el rango de 59,8 a 70,1 °C. Estos valores son altos y por lo tanto, usualmente los consumidores dejan enfriar por un rato la bebida antes de ponerla en contacto con su cavidad bucal. De esta forma pueden apreciar y sentir las cualidades sensoriales de la bebida sin causar dolor, ni daño a los tejidos de la lengua, boca y esófago.

Es de recordar que la temperatura apropiada de una bebida caliente para nuestra salud, según la Agencia Internacional de Investigación en Cáncer debe estar por debajo de 65 °C  (IARC, 2018).

Por su parte, Brown & Diller, 2008 cuando simularon  quemaduras y cuantificaron la extensión del daño térmico en la lengua con el  consumo de café caliente indicaron que una temperatura de 57,8 °C limita el riesgo de quemaduras manteniendo la satisfacción del consumidor. Entre 52 y 55 °C se sienten óptimamente las cualidades de la bebida de café.

Por el contrario, SCA recomienda que la bebida esté a temperatura de 71 °C para iniciar la prueba de catación del café (SCAA, 2015). Así mismo, usualmente la bebidas calientes incluyendo al café se mantienen en los establecimientos entre 85 y 88 °C y se sirven al consumidor entre 71 y 85 °C (Brown & Diller, 2008).

Valor del pH. No hubo diferencias significativas en el valor del pH de la bebida filtrada en los métodos evaluados.  Así, los métodos de filtrados por goteo no influenciaron significativamente el  pH de la bebida de café.

El pH de las bebidas de café obtenidas por filtración y goteo varió de 4,80 a 4,95 que corresponde a un rango ácido propio de café de variedades Arábica. En estudios de variedades puras y mezclas se obtuvo un pH de la bebida de café entre 4,6 y 5,2 con promedios de 4,8 (Puerta 1998 y 2000).  Asimismo, en ocho bebidas con 9,3 g de café tostado de calidad UGQ de Colombia por cada 100 mL de agua se midieron valores medios de pH entre 4,83 y 5,13 (Ormaza et al., 2022).

Brix. Si hubo diferencias significativas en los valores de Brix de la bebida entre los métodos de filtración.  Los menores valores del Brix, 1,15%  se encontraron en las bebidas de café filtradas en W60, talego de tela y cono de 3 orificios, que no se diferenciaron de los filtrados en Melitta, 1,35%, Kalita 1,38%, V60 1,40% y Chemex 1,43%.

Los mayores valores del Brix se encontraron en el sistema combinado del cono de 3 orificios, 1,50% y la cafetera eléctrica 2,02%, valores que resultaron diferentes significativamente de los Brix obtenidos de los otros métodos. Los grados Brix estuvieron en el rango de  1 a 2% medido  para variedades Arábica, (Puerta 2000).

Sólidos disueltos totales. Hubo las mismas diferencias estadísticas que los Brix, entre los métodos de filtración en la variable sólidos disueltos totales. Los menores valores de los sólidos disueltos totales se encontraron en las bebidas filtradas en el W60, talego de tela y cono de 3 orificios, 1,32%.

La bebida de cafetera eléctrica presentó el mayor valor de sólidos disueltos totales, 2,33%, seguida  de la bebida filtrada en el cono de 3 orificios con los dos filtros, 1,73%.  Para los otros métodos los sólidos disueltos totales variaron de 1,55 a 1,64%.

Rendimiento en la extracción. Si hubo diferencias significativas en el rendimiento de extracción en los métodos de filtración evaluados.  El mayor rendimiento en la extracción se obtuvo con la cafetera eléctrica, 24,2% y el cono de 3 orificios con filtros de canastilla y de papel, 17,7%. Los rendimientos de estos métodos se diferenciaron de los demás métodos evaluados que presentaron valores de extracción del 14 al 17,1%. Las menores extracciones se hallaron con el W60 y el cono de 3 orificios, 14% y el talego de tela, 14,7%.

Los rendimientos de extracción medios entre 14 y 24% de las bebidas de café filtradas  junto con los sólidos disueltos medios entre 1,32 y 2,33% caracterizaron a bebidas de calidad sensorial excelente y excepcional y es consecuencia de la calidad, el grado del tueste y la granulometría del café utilizado en esta investigación.

Igualmente, Castaño et al., 2000 para café tipo consumo comercial, pasillas (defectos) y mezclas encontraron rendimientos medios de extracción de 16,9% para molienda media, 17% para tueste medio, 14,9% cuando se depositó el agua caliente sobre el filtro en 30 seg.

En contraste, Ormaza et al., 2022 reportaron rendimientos de extracción muy bajos (de 3,81 a 9,1%) para cafés filtrados en máquina cafetera, talego, Kalita y Chemex, aunque utilizaron una mayor proporción de café, 9,3 g por cada 100 mL de agua, frente a 8 g de café por 100mL de agua que se usó en  esta investigación.

Tradicionalmente se ha recomendado usar una proporción de 5,5 g de café molido en 100 mL de agua para la preparación de la bebida de café, y además se ha valorado que una bebida de café que tiene rendimientos de extracción entre 18 y 22% y sólidos solubles entre 1,15 y 1,35%  se considera de extracción óptima. Fuera de este rango la bebida se ha considerado como débil o sub-extraída y fuerte o amarga, (Lockhart, 1957).

Sin embargo, en recientes estudios (Frost, Ristenpart & Guinard, 2020) con café tostado en diferentes niveles de tueste se han encontrado varias relaciones de los sólidos disueltos y el rendimiento con otros atributos y descriptores de calidad del café.

Por lo tanto, el contenido de sólidos por si mismos no indica si la bebida es o no de buena calidad. De todas formas, por definición hay una relación directa entre los sólidos disueltos y el rendimiento de extracción de la bebida de café.

Igualmente, en estudios con cafés comerciales no especiales Fermín et al., 2014 concluyeron que los valores de los sólidos disueltos y de rendimientos de extracción no categorizan la calidad sensorial.

Calidad de la bebida. No se encontraron defectos en las tazas de café filtradas. Además, no hubo diferencias significativas en el puntaje de calidad de las bebidas filtradas en los métodos evaluados. Los puntajes medios variaron de 87,25 y 87,75 para el filtro V60 y el Chemex, hasta 90,50 a 90,75 para los filtrados en cono de 3 orificios con el filtro de canasta y de papel y el Melitta.

Todas las muestras de café preparadas por filtración y goteo obtuvieron calificaciones que se catalogan de calidad excelente y sobresaliente en el mercado de cafés especiales. Las tazas de café filtradas por goteo se describieron con fragancia, aroma  y sabor a caramelo, acidez cítrica agradable, dulzor suave  y sabor delicioso perdurable.

El cuerpo de la bebida cambió con los métodos de filtración, con algunas diferencias significativas. En promedio el cuerpo de la bebida se apreció como medio y alto dando balance a la taza de café. La intensidad del cuerpo de la bebida de café filtrada por goteo se calificó más bajo para los métodos de talego de tela y el cono de 3 orificios; mientras que para los métodos V60 con doble filtro, el chemex y la cafetera eléctrica se calificó más alto, con respecto a los otros métodos de filtrado evaluados.

Por su parte, la acidez sensorial se describió como agradable y cítrica en todas las bebidas filtradas, sin diferencias significativas.  Así, la acidez sensorial puede estar más influenciada por otros factores  que conforman la calidad del café tostado, que por la preparación de la bebida por filtración. Aunque en otros métodos de preparación de la bebida como la inmersión, espresso  o cocción podrían encontrarse algunas diferencias en la acidez sensorial.

En varias investigaciones se encontró que la variedad y los factores de procesamiento como la madurez, la fermentación, el lavado y el nivel de tueste si afectan la acidez de la bebida de café. (Puerta 1998 y 2000, Puerta y Echeverri 2018). Así mismo, el dulzor estuvo más relacionado con la composición del café Arábica tostado y con el grado medio de tueste.

Para cada uno de los métodos de filtración del café se encontraron tiempos, rendimientos y contenido de sólidos disueltos diferentes.

La filtración en Melitta destacó con valores medios en todas las propiedades físico-químicas de sólidos disueltos de la bebida de café y del rendimiento, temperatura y  tiempo de preparación y obtuvo puntaje de calidad medio de SCA de 90,25, que se cataloga como excepcional en el mercado de cafés especiales. El tipo de filtro utilizado en el portafiltro Melitta no afectó significativamente las características de la bebida de café obtenida.

En el V60 se obtuvo una bebida un poco más fría 62,7 °C que el valor promedio obtenido de todas las preparaciones 64,9 °C. A pesar de que este sistema presenta un orificio grande de unos 2,5 cm, la canalización no afectó la preparación, la cual se obtuvo en un tiempo de 5,7 min como el promedio de los métodos, 5,6 min.

Sin embargo, cuando se usaron dos filtros (canasta y papel) en el portafiltro V60 se incrementaron el tiempo de preparación, los sólidos solubles disueltos y el rendimiento de forma significativa y también se mejoró el cuerpo de la bebida y el puntaje SCA en 3 puntos.

Con el cono de 3 orificios se obtuvo una bebida de café con cuerpo medio y características físico-químicas con valores inferiores a los valores medios de todos los métodos de filtrado evaluados.

En el W60 con malla tejida de acero se obtuvo una bebida de cuerpo medio, dulzor medio, temperatura alta de 65,8 °C, en un tiempo medio de 5,7 min.  Los resultados con el W60 son similares en el tiempo y la temperatura de preparación al sistema Melitta y en los sólidos disueltos y el rendimiento al cono de 3 orificios y el filtro de tela, con la ventaja de no requerirse de otros tipos de filtros de papel o tela.

Para el Kalita wave se destacó el mayor tiempo de preparación 6,6 min, con respecto a los otros  métodos de filtración evaluados. Además, se obtuvo una taza de cuerpo medio  y un rendimiento alto de un 16%, estos valores se explican en este dispositivo de filtración por su fondo plano y su forma circular. La empresa Breville afirma que entre los principales factores de la preparación de la bebida de café, la forma circular de la cesta puede dar mejor calidad que los conos y embudos (Breville, 2022).

La preparación del café en el talego de tela requirió en promedio de 5,0 min, contando el tiempo de hervido del agua, y solo 1,5 min de filtración, y presentó un cuerpo medio, un rendimiento de 14,7% y una calidad excelente con puntaje de 89,50.  De esta forma, el café gourmet también puede prepararse en el talego de tela que es un método tradicional frecuentemente utilizado en el hogar.

La bebida preparada con el Chemex se destacó por un cuerpo medio a alto, una cantidad de sólidos solubles de 1,64% un rendimiento alto de 17,1%, un tiempo de preparación de 5,8 min y una temperatura promedio de la bebida servida de 63,3 °C.  Las bebidas de café del Chemex y el V60 presentaron puntajes similares de calidad, 87,5. Estos métodos de filtrado son los que presentan el mayor orificio para la filtración.

El café preparado en la cafetera eléctrica de goteo se destacó con el mayor rendimiento, 24,2%, los sólidos solubles más altos 2,33%, el menor tiempo de preparación 4,6 min y presentó una de las temperaturas más altas de la bebida servida, 66,6 °C.

La mayor temperatura de la bebida en la cafetera automática de goteo se explica porque el sistema es cerrado y así, se evitan pérdidas al ambiente, a diferencia de los métodos manuales.

En contraste, Medina y Riaño, 2006 informaron temperaturas de servido de café filtrado en cafeteras de goteo de 80 a 85 °C que son más altas que las medidas en el presente estudio. Esto confirma que el tiempo y el rendimiento de extracción en las máquinas de goteo pueden variar dependiendo de la tecnología de la cafetera, si tiene o no plato de calentamiento y del material y tamaño de la misma.

Los mayores sólidos y rendimientos de la máquina cafetera se explican porque igualmente es un proceso más automatizado, así para una misma relación de agua y café suele obtenerse una bebida de mayor intensidad con respecto a los métodos manuales.

Acerca de la temperatura de preparación de la bebida de café, es necesario considerar la altitud del lugar de preparación de la bebida y las pérdidas de calor durante el vertido del agua en la filtración manual, antes de generalizar valores exactos de temperatura en la preparación de la bebida de café. En esta investigación se encontró una disminución de 7 °C en promedio entre la temperatura de ebullición y el vertido.

A este respecto, la SCA y otras empresas recomiendan temperaturas de vertido entre 92 y 96 °C para la preparación del café y el diseño de máquinas cafeteras de goteo (SCA, 2021).

De otra parte, Batali et al., 2020, probaron tres temperaturas de preparación 87, 90 y 93 °C,  ajustaron el tiempo y el tamaño de molienda del café para fijar los sólidos disueltos y el rendimiento de extracción y no encontraron diferencias en la calidad percibida en la bebida, por efecto de la temperatura.

Para obtener los puntajes de calidad que catalogan al café evaluado en esta investigación como especial y excelente es indispensable partir de un café tostado, donde se hayan aplicado las buenas prácticas y se hayan controlado los procesos desde la calidad del fruto hasta la calidad de la preparación.

Hoy en día se dispone de muchos dispositivos y máquinas para la filtración del café y por esto es necesario que los consumidores conozcan cuales son las variables que más afectan la extracción de la bebida y aquellas que puede manejar en la preparación para lograr una bebida de mejor calidad y consistencia. Se perdería todo el esfuerzo de la producción de cafés especiales  sino se hacen las preparaciones de la bebida de forma adecuada.

Con el presente proyecto se demostró que hay diferencias significativas en los sólidos disueltos, el cuerpo, los tiempos y los rendimientos de extracción de las bebidas de café preparadas con el mismo café especial por dispositivos y máquinas de filtración y goteo. Pero, no hubo diferencias significativas en la calidad sensorial, la temperatura de la bebida servida, el pH, ni la acidez sensorial.

CONCLUSIONES

• Cuando el mismo café tostado se prepara con métodos de filtrado diferentes se pueden obtener sensaciones diversas en el cuerpo y en la composición de los sólidos disueltos y el rendimiento de la bebida.
• Una bebida de café filtrada requiere menos de 7 minutos en la preparación.
• Para el mismo café tostado filtrado en diferentes métodos con las mismas condiciones de vertido y proporción de café y agua, no se encuentran diferencias significativas en la calidad sensorial, la temperatura de la bebida servida, el pH, ni la acidez sensorial.
• Una bebida filtrada de café gourmet especial de tueste y molienda medios, usando 8 g por cada 100 ml de agua caliente presenta un pH de 4,8 a 4,95, Brix de 1,15 a 2,0%, sólidos disueltos totales medios de 1,6% y un rendimiento medio de 16,7%.
• Con todos los métodos de filtración aquí evaluados se puede obtener una bebida de café exquisita cuando se usa el café tostado gourmet Ensoñación y se controlan las condiciones de temperatura, higiene y vertido en la preparación. Se recomienda utilizar 8 g por cada taza de 100 ml.
• El tueste medio influyó en las cualidades medias y el balance en la bebida.
• Con el fin de obtener una bebida deliciosa, además de escoger el método de filtrado, es necesario estandarizar las condiciones de preparación, según la calidad, el nivel de tueste y el grado de molienda. De esta forma se puede lograr destacar los aromas y sabores del café, conseguir cualidades sensoriales agradables, características fisicoquímicas balanceadas, un perfil de calidad en taza consistente y homogeneidad en el rendimiento.
• La calidad sensorial y el rendimiento de extracción de la bebida café filtrada por goteo presentaron características de suavidad, dulzor y balance. 
• Disfruta cada día de sensaciones memorables con café Ensoñación, una delicia para tus sentidos.
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RECOMENDACIONES

• Con los métodos de filtrado por goteo aquí evaluados puedes preparar la bebida de café que más te guste. También puedes variar algunas de las condiciones de filtración y experimentar nuevas sensaciones.
• Si desea aumentar la intensidad del cuerpo, la fuerza de la bebida y los sólidos solubles para el mismo café usando alguno de los métodos de filtrado, puede aumentar la cantidad de café tostado molido para la misma cantidad de agua utilizada. Si dispone de café en grano también puede probar una molienda más fina.
• Por el contrario, si prefiere un café más suave y dulce, puede disminuir la cantidad de café tostado para la misma cantidad preparada.
• También puede modificarse el perfil de taza del café preparando la bebida en otros métodos como espresso, prensa francesa o la olla de cocción.
• Por otro lado, si dispones de otra calidad o marca de café de tueste oscuro o molienda fina, puedes disminuir la cantidad de café para la misma cantidad de agua. Prueba la bebida de café obtenida hasta que te guste.

BIBLIOGRAFÍA

Batali, M.E., Ristenpart, W.D., & Guinard, J. (2020). Brew temperature, at fixed brew strength and extraction, has little impact on the sensory profile of drip brew coffee. Scientific Reports, 10(1), 16450. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33020560/

Brown, F.D., & Diller, K.R. (2008). Calculating the optimum temperature for serving hot beverages. Burns: journal of the International Society for Burn Injuries, 34 5, 648-54

Breville (2022). Métodos de filtrado. Sage coffee journey.  https://www.breville.com/mx/es/coffee-journey/tutorials/filter-fundamentals/drip-filter-coffee-methods.html

Breville (2022). Los seis factores del sabor. Sage coffee journey.  https://www.breville.com/mx/es/coffee-journey/tutorials/filter-fundamentals/the-six-sensory-taste-factors.html

Castaño C. J.J; Quintero, G.P., & Vargas, R.L. (2000). Caracterización del rendimiento de extracción y del contenido de sólidos disueltos de la bebida de café. Cenicafé, 51(3), 185-195.

Fermín, N., Galán, H., García, J., & Bracho, N. (2014). Evaluación de la calidad físico-química y sensorial de tres marcas comerciales de café tostado y molido. @limentech ciencia y tecnología alimentaria, 12 (1), 40-47.

Frost, S., Ristenpart, W., & Guinard, J.X.  (2020). Effects of brew strength, brew yield, and roast on the sensory quality of drip brewed coffee. Journal of Food Science, 85, 2530.

Gil Roales N., J.; Moreno SP, E., E.M., Gil Luciano, A., & Coronado, J.L. (2004). Efectos del consumo de café para la salud cardiovascular, la diabetes y el desarrollo de cáncer. Psicothema, 16, 531-547.

Gross, G.A., Jaccaud, E., & Huggett, A.C. (1997). Analysis of the content of the diterpenes cafestol and kahweol in coffee brews. Food and chemical toxicology: an international journal published for the British Industrial Biological Research Association, 35 6, 547-54.

IARC (2018). Working Group on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans. Coffee, mate, and very hot beverages. IARC Monogr. Eval. Carcinog. Risks Hum. International Agency for Research on Cancer: Lyon, France. Vol. 116. Inpress.

Lockhart, E.E.  (1957).The soluble solids in beverage coffee as an index to cup quality.  Coffee Brewing Center, (Pan American coffee bureau), New York, 13p.

Luna G., A., Luna M., N., & Ortega H., A. (2022).  Factores explicativos del pago por café de especialidad, el caso del Certamen Cup of Excellence  México. AyTBUAP 7(26), 59-80. https://www.aytbuap.mx/aytbuap-726/factores-explicativos-del-pago-por-caf%C3%A9-de-especialidad

Medina A., J.L., & Riaño L., C.E. (2006). Evaluación del rendimiento de extracción de algunas cafeteras. Cenicafé, 57(1), 31-36.

NTC 2441. (2011). Café tostado y molido. Método para la determinación del tamaño de partícula por distribución granulométrica, ICONTEC, 1-9. Bogotá D.C., Colombia.

Muzykiewicz S., A., Nowak, A., Wira, D., & Klimowicz, A. (2021). The Effect of Brewing Process Parameters on Antioxidant Activity and Caffeine Content in Infusions of Roasted and Unroasted Arabica Coffee Beans Originated from Different Countries. Molecules, 26, 3681. https://doi.org/10.3390/ molecules26123681

Ormaza Z., A.M., Díaz A., F.O., & Rojano, F.A (2022). Analysis of Gravity-Filtration Preparation Methods, Antioxidant Content, Capacity, and Coffee Beverage Acceptance. Ciencia & Tecnología Agropecuaria, 23(2), e2438 

Puerta Q., G. I. (1998). Calidad en taza de las variedades de Coffea arabica L cultivadas en Colombia. Cenicafé, 49(4), 265-278.

Puerta Q., G.I. (2000). Calidad en taza de algunas mezclas de variedades de café de la especie Coffea arabica L. Cenicafé, 51(1), 5-19.

Puerta Q., G.I. (2022). Elige el método de filtración para la preparación de tu bebida de café. Café Ensoñación, 19 agosto 2022. https://cafegourmetensonacion.com/elige-el-metodo-de-filtracion-para-la-preparacion-de-tu-bebida-de-cafe/

Puerta Q., G.I., & Echeverry M., J.G. (2015). Fermentación controlada del café: Tecnología para agregar valor a la calidad. Avances Técnicos Cenicafé, (454), 12p.

Puerta Q., G.I., & Echeverri G., L.F. (2019). Relaciones entre las concentraciones de compuestos químicos del café y las temperaturas de torrefacción. Cenicafé, 70(2), 67-80.

Specialty Coffee Association (2021). Home Coffee Brewers: Specifications and Test Methods. SCA Standard 310-2021. 10p.

Specialty Coffee Association of America SCAA Protocols. (2015). Cupping Specialty Coffee. SCAA. 11p.

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