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, que inicialmente sirvieron 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 consumió como té, luego como vino y finalmente en la bebida que hemos llegado a identificar hoy. Desde el principio, el café siempre ha sido un producto de gran misterio, habiéndose descubierto accidentalmente en los bosques silvestres de Abisinia (Etiopía) y consumido en su forma nativa de cereza, luego, pasó por fuego para alterar significativamente su estado químico. Y aunque el café ha existido durante miles de años, solo en el último medio siglo más o menos, los científicos han podido identificar y comprender realmente qué contiene exactamente este frijol místico. Hasta la fecha, los científicos han identificado más de 1.000 compuestos en el café, que en comparación con productos como el vino de chocolate que se componen de unos pocos cientos, palidecen en comparación con el del café. Afortunadamente, gracias a los avances en la tecnología, gran parte de la composición química del café se ha desbloqueado y ahora tenemos una mejor perspectiva de la química que contiene este místico grano.

Cafeína

Para muchos, beber café es simplemente un medio de administración 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 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 única. Hasta ahora, somos las únicas formas de vida en la Tierra que buscan fácilmente la cafeína por sus efectos estimulantes y psicológicos. Para todas las demás formas de vida, la cafeína es una potente toxina capaz de esterilizar, fitotoxicidad y propiedades antifúngicas. Como tales, los científicos creen que la cafeína, con su sabor intensamente amargo, ha evolucionado como un mecanismo de defensa primitivo en el café asegurando su supervivencia en la naturaleza durante miles de años. No es de extrañar, entonces, que el contenido de cafeína de la especie Robusta más “robusta” sea casi el doble que el del Arábica más delicado. La creencia es que cuando los insectos atacan la cereza del café, el sabor amargo de la cafeína los disuade y simplemente pasan a la siguiente cosecha. Dado que el Arábica generalmente 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 subsiguiente 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, con solo un pequeño porcentaje depositado en la parte exterior de la cera de café. Casualmente, 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 vegetales para cocinar. Como tal, gran parte del contenido de lípidos en el café permanece inalterado 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 los 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 frijol, también lo hace la calidad general de la taza. Es una explicación muy plausible cuando se considera que la mayoría de los compuestos de sabor importantes del café también son solubles en grasa.

Carbohidratos

Los carbohidratos constituyen aproximadamente el cincuenta por ciento del peso seco total del café por composición. Después de tostar, los carbohidratos restantes en la taza contribuyen a la sensación en la boca o el 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 sea el de la sacarosa. La sacarosa, o más comúnmente conocida como azúcar de mesa, constituye el 6-9% en el Arábica con una cantidad ligeramente menor (3-7%) contenida en el café Robusta. Durante el tostado, la sacarosa se descompone fácilmente y los estudios han demostrado que hasta el 97% del contenido inicial de sacarosa se pierde incluso en tostados ligeros. Su papel durante el tostado es enorme, con una gran parte de los carbohidratos disponibles que participan en el Maillard y muchas otras reacciones secundarias. 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 es de extrañar por qué los consumidores suelen ver niveles más altos de acidez percibida en el café Arábica que en el Robusta, debido en parte a su mayor concentración de sacarosa. Casualmente, en el último año, los 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 próximos años.

Proteinas

El contenido de proteínas del café Arábica verde y 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: el Reacción de Maillard. Este conjunto de reacciones, descubierto por un químico francés en 1910, es el principal responsable de transformar el mero puñado de compuestos que se encuentran en el café verde en la compleja matriz que es hoy el café. 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 finalmente conduce a la formación de cientos de compuestos aromáticos importantes. De estos, las pirazinas y piridinas tienen la mayor contribución aromática y son responsables de los distintos aromas de maíz / nuez que se encuentran en el café. La reacción también conduce a la formación de polimétricos de color marrón. melanoidinas – los compuestos responsables del color del café.

Casualmente, este es el mismo conjunto de reacciones que dan lugar a los seductores aromas que generamos al tostar una barra de pan o asar un trozo de carne a la parrilla. 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 detrimento grave 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 mayor parte del “amargor” del café no se debe únicamente a la cafeína, sino a compuestos amargos producidos durante la reacción de Maillard. La cafeína, tan intensamente amarga como es, representa solo el 10-20% del amargor total del café.