Análisis físico del café verde

Qué medir, registrar, monitorear... y por qué

Por: Andreas Idl y Paul Bartholomew

En el curso de los últimos diez años, nuestra empresa ha tenido la buena fortuna de trabajar con algunos de los mejores tostadores, agricultores, consultores, comerciantes y baristas a lo largo y a lo ancho de toda la cadena de suministros del café. Con base en este trabajo, hemos visto que los mejores tostadores dominan invariablemente dos ámbitos de competencia inconfundibles: el primero está bien establecido y aceptado —cómo tostar, trazar un perfil, catar y llevar a cabo todas las tareas asociadas con el tueste de producción. El segundo, igualmente importante, es la clasificación y análisis físico del grano verde. Una y otra vez hemos visto a los principales clientes y a una cantidad cada vez mayor de nuestros socios más reconocidos dentro del sector de especialidad, acumular experiencia y recoger información más detallada sobre su café verde.

¿Por qué? Por el mismo motivo por el que lo hacen lo demás: tiene efecto sobre la taza.

«Como tostadores, nuestra limitación más importante es la calidad del ingrediente,» asegura Geoff Watts, co-propietario de Intelligentsia Coffee, con sede en Chicago. «Producir un café increíblemente delicioso requiere comenzar con café verde diseñado para ser extraordinario. No existe magia de tueste capaz de transformar un lote de verde mediocre en una taza fantástica. Pero por falta de conocimiento de la composición del verde, si no logran adaptar la estrategia del tueste a las condiciones físicas del café, aun los tostadores más avezados pueden realizar alguna alquimia perversa que transforme un café extraordinario en un producto ordinario. Como tostador, un paso fundamental es prestar mucha atención a las cualidades físicas del café verde para saber cómo optimizarlo.»

Los defectos del café verde pueden tener un efecto significativo sobre la taza. Foto: defectos de bayas inmaduras.

Identificar defectos

La clasificación y análisis físico del grano verde es una parte esencial de muchos programas del sector, desde el examen de calificador Q hasta el Campeonato Mundial de Tostadores de Café, y es minucioso en estándares desarrollados por la Asociación de Cafés Especiales (SCA), varios países productores y otras organizaciones. La razón es sencilla: es una habilidad fundamental que afecta al producto final. No obstante, durante muchos años en varias plantas de tueste ha sido un proceso considerado irrelevante. La buena nueva es que la clasificación del verde parece estar atravesando un momento de revalorización en todo el sector, por motivos que vale la pena conocer. Semejante al surgimiento del establecimiento de perfiles, los tostadores que se dedican a la clasificación del verde se consideran líderes en trazar hipótesis y ponerlas a prueba. Esa labor ha generado, y seguirá generando, un impacto cada vez mayor en todo el sector.

Nuestra compañía, Cropster, siempre ha incluido capacidades de clasificación de verde en sus paquetes de software. Luego de revisar varios estándares en todo el sector del café commodity y el café especial, implementamos una versión adaptable del Sistema de clasificación del café verde arábica (GACCS por sus siglas en inglés) de la SCA, que los tostadores pueden adaptar a sus propios requerimientos. Lo hicimos expansible para adaptar los diversos estándares que existen en todo el mundo para la clasificación de verde, lo que permite a los tostadores monitorear cualidades y defectos específicos de su región o interés, mientras mantienen el GACCS situado en el centro de estos puntos de datos.   

En la planta de tueste, es importante contar con un enfoque adaptable pero sistemático para monitorear las cualidades que interesan a los tostadores, o profundizar sobre un elemento específico, que un tostador en particular considere que producirá una taza mejor, más allá del GACCS. Los tostadores también tienen que poder determinar con qué frecuencia revisarán y registrarán cada punto de datos. Esto es importante porque los usuarios del GACCS realizan más verificaciones de humedad que de defectos, ya que los defectos rara vez se modifican con el correr del tiempo. Contar con un sistema que ayude a relacionar la información del GACCS con todo el resto de los conocimientos del tostador —desde el origen hasta el envase, el transporte y el almacenado— y luego compararla con información de muestras y, obviamente, con los resultados finales de la cata, facilita su capacidad de poner en práctica un enfoque holístico.

La necesidad de adaptar su propio tueste a las propiedades físicas de un café está bien establecida; las leyes de la termodinámica así lo requieren. Siempre se encontrará algún tipo de defecto en un producto agrícola. Identificar cuanto antes esos defectos junto con otras propiedades físicas —mucho antes de que el café verde llegue a la máquina tostadora— es la clave para sacarle el mejor provecho posible. Como parte del Campeonato Mundial de Tostadores de Café, esta habilidad define literalmente a los campeones. 

Más allá de los defectos

Desde su introducción en 2005, el GACCS ha establecido con eficacia una base de referencia para identificar en todo el sector de especialidad el contenido de humedad, el tamaño del grano y los defectos. Asimismo, hemos visto a algunos de nuestros principales socios enfocarse cada vez más detalladamente en elementos como densidad y actividad del agua. (Si bien la actividad del agua no se incluyó en el GACCS original, el Comité de estándares técnicos de la Asociación de Cafés Especiales de América agregó, en 2016, estándares de actividad del agua para café verde lavado de arábica.) Los defectos seguirán existiendo y deben ser controlados, pero las mejoras en calidad del café verde especial han permitido a los tostadores sumergirse en los detalles de su análisis físico, e ir más allá de las categorías de defectos como grano negro, agrio, daño por hongos o por insectos. 

«El café verde es el punto de partida del compromiso financiero de un tostador con su producto, y la mejor información hace al mejor tostador, al mejor café y al mejor negocio,» afirma Chris Kornman, especialista de calidad del café de Royal Coffee, con asiento en Emeryville, California. 

El análisis físico es clave para comprender el valor de la materia prima y puede ofrecer una perspectiva sobre cómo se tostará el café. Por ejemplo, cuantificar la actividad del agua puede ayudar a un tostador a tomar decisiones más fundadas sobre el café verde del que dispone, y más aún, sobre cómo reaccionará a la temperatura dentro del tambor.

Recientemente Kornman escribió un artículo para Daily Coffee News titulado "La relación entre la actividad del agua y la reacción de Maillard en el tueste." (Como rápido repaso, la reacción de Maillard ocurre básicamente cuando los aminoácidos calentados en presencia de azúcares forman una mezcla compleja de moléculas responsables de una variedad de aromas y sabores. Como la mayoría de los tostadores sabemos, es una parte esencial de todo tueste y tiene un poderoso efecto sobre el sabor.) En su artículo, Kornman describe parte de las primeras investigaciones que llevó a cabo en Royal Coffee y con el Roasters Guild, que sugieren que la actividad del agua tiene un efecto importante sobre la preservación de la dulzura, acidez y viscosidad percibidas en la taza. En general, un tueste más rápido puede producir mayor dulzura y acidez, y un tueste más lento puede brindar mayor equilibrio y viscosidad. Kornman destaca que los cafés con mayor actividad del agua también parecen tener una caducidad más volátil. Si bien admite que sus resultados finales requieren más investigación, no está solo en ponerlos a prueba. 

Sostiene que la captura consistente de datos de varios cafés es un paso crítico para cuantificar el impacto de esos resultados. 

«Captamos información en cada etapa del proceso mediante el uso de Cropster,» explica. Registrar información física prolongada como la de la actividad del agua en una herramienta que puede combinar estos datos con todo lo que va desde los perfiles de tueste hasta los resultados de la cata, nos ayuda a conectar los puntos. 

La información requerida para controlar defectos, tamaño de grano y otros aspectos importantes del café verde está claramente establecida. Lo mismo se aplica al contenido de humedad. Diversos dispositivos que usan el método de capacitancia (fundamentalmente la medición de cambios en la corriente eléctrica de un material, como el café) aceleran, facilitan y abaratan la recopilación de esta información. Generalmente estos procesos se realizan en laboratorios de café y plantas de tueste, durante el manejo de las muestras. El tema es que, hasta recientemente, muchas tostadoras dejaron de medir estos detalles una vez que el café verde se encontraba en un depósito confiable con un ambiente controlado o dentro de la planta. Como personas orientadas a los datos, esto nos resulta a la vez interesante y confuso. Si un parámetro como el contenido de humedad es un componente clave para el desarrollo de un buen perfil de tueste, ¿por qué se deja de medir antes del tueste?

En su libro The Coffee Roaster’s Companion (El compañero del tostador de café), Scott Rao describe su propia experiencia de observación de los efectos de un invierno seco sobre el café verde, y el trabajo que le llevó comprender lo que sucedía y aplicar lo aprendido a mejorar su tueste. Esto subraya el hecho de que conocer el contenido de humedad del café verde es fundamental para evitar muchos inconvenientes, incluido, entre otros, el quemado. El ejemplo de Rao también destaca cómo detalles aparentemente insignificantes como mantener un ambiente consistente dentro de la planta, pueden tener un impacto real en la taza. 

Estos tipos de variables de calidad generalmente pueden atenuarse una vez identificados, si bien encontrar el origen de las causas puede llevar tiempo. Recoger información regularmente como parte de un proceso existente puede ahorrar una enorme cantidad de tiempo, revelar una tendencia antes de que se convierta en un problema, y ahorrar el costo de producto perdido o calidad degradada.

Captar información acerca de la actividad del agua durante el ciclo de vida de un lote establece un parámetro esencial que puede afectar la forma en que los tostadores deben diseñar sus perfiles. Existen variaciones entre lotes, e incluso algunas veces dentro del mismo lote. Cuanto más grande sea el lote, mayor la posibilidad de que esto ocurra. Si hace 20 años Rao hubiera tenido el acceso que tenemos hoy en día a herramientas que captan fácilmente esta información, hubiera podido descubrir esas variaciones en el tueste mucho más rápido. 

La actividad del agua es otro tema sobre el que es útil hacer un rápido repaso (aun para un tecnólogo de corazón). El libro The Handbook of Coffee Post-Harvest Technology (Manual de tecnología post-cosecha del café), editado por Flávio Meira Borém, es una excelente presentación de las estructuras y propiedades del agua y la forma en que interactúa con un producto orgánico como el café. Explica la actividad del agua (aw) con claridad, que es fundamentalmente la fuerza de los vínculos entre moléculas de agua. En términos sencillos, un vaso de agua tiene vínculos fuertes; el vapor tiene vínculos débiles. Estas diferencias, si bien no son extremas, existen en un grano de café, y el resultado es que la cantidad de calor que se debe aplicar durante el tueste varía.

Medición de la densidad del café. Foto: Joseph Rivera

Un enfoque práctico

Esta información lleva naturalmente a la pregunta, ¿qué datos debería monitorear el tostador? Desde luego, el contenido de humedad, tamaño de grano y defectos siguen siendo esenciales, pero la importancia de la actividad del agua claramente aumenta cuanto más se la estudia. Básicamente, eso ocurre porque los granos con menor actividad del agua pierden humedad más rápido, lo que afecta la duración y temperatura del tueste. Pero sin embargo hay mucho más por descubrir. La actividad del agua puede indicar cómo —y explicar por qué— ciertos cafés introducidos en un ambiente nuevo reaccionan de manera tan diferente. (Un aspecto de la actividad del agua es que siempre está intentando alcanzar un equilibrio con el ambiente.)

Esta información registrada regularmente a lo largo del tiempo resultará más reveladora. Sabemos que el café generalmente se seca cuando envejece. El monitoreo regular de la humedad ayuda a revelar el ciclo de vida del café. Saber qué cafés están perdiendo humedad más rápidamente en una planta de tueste afectará el cronograma de producción. Combinada con otra información, podría usarse para proyectar cuándo un café alcanzará los niveles óptimos de humedad (entre 10 y 12 por ciento). También puede reflejar inconsistencias entre bolsas. El cambio de bolsa generalmente no es una opción, pero adaptar el tueste en base a datos y experiencia elimina muchas de las conjeturas y mejora la consistencia. Además, si un tostador descubre una bolsa mala, podrá cuantificar sus tiradas antes de que llegue a la tostadora. Un protocolo regular para medir y registrar este tipo de información física facilitará la justificación de reclamos de calidad, y simplificará lo que puede resultar uno de los aspectos más difíciles del negocio.

Las plantas de tueste son ámbitos de trabajo dinámicos donde, para ser efectiva, la recolección de datos debe hacerse como parte de los procesos críticos existentes. Esto es válido para toda la cadena de suministros. ¿Cuáles son los mejores momentos para recoger y rastrear esta información? Cada vez que un café verde cambia de manos hay una verificación física. Este es un buen comienzo si los datos se recogen de forma sistemática. Vemos plantas de tueste donde esto se realiza cada vez que un café cambia de ubicación dentro del negocio, y además con revisiones regulares planificadas de inventario y planificaciones de producción. Obviamente el tiempo de almacenado del café es importante. Si se lo tuesta dentro de un par de semanas de recibido, es poco probable que se vuelva a realizar análisis físico. Pero si hay un lote grande disperso en varias ubicaciones, con fechas de entrega diferentes y condiciones cambiantes de almacenado, es buena idea medir y registrar elementos físicos importantes con frecuencia, ya que dará mucha información acerca de los efectos producidos por el tiempo y otras variables en el café.

La identificación de defectos, que son inevitables con cualquier producto agrícola, es esencial para optimizar el sabor del café a través del tueste. Foto: Connie Blumhardt

Nuevamente, el uso de un sistema integral de monitoreo brindará los resultados más útiles. El control a lo largo del tiempo le permitirá saber si su confianza en un depósito particular de ambiente controlado es fundada, lo que es difícil de determinar cuando se miden lotes aislados. También revela el efecto del clima dentro de una instalación (aun una bien aislada), y puede demostrar el impacto de ciertos métodos de proceso en todas las técnicas de producción de una planta de tueste.

Las máquinas de tueste nuevas y viejas pueden almacenar una gran cantidad de información en tiempo real acerca de un tueste, pero ¿cómo pueden los tostadores captar información física de manera rápida, precisa y con el mínimo impacto sobre los procesos existentes, a un costo razonable? A esta altura queda claro que el GACCS es el mejor punto de partida, con un sistema diseñado para registrar resultados. Por el precio del tiempo y de un manual, cualquier tostador puede comenzar. El manual —cuyo relanzamiento al cierre de esta edición estaba programado para publicarse bajo un nuevo nombre, La guía de defectos del café verde lavado de arábica, en anticipación de que la SCA desarrolle normativas similares para café de proceso natural— es una clásica herramienta "aburrida pero importante". Consígalo. Úselo. Tenga en cuenta que este trabajo repetitivo con la clasificación del verde está mejorando su tueste, su taza, y principalmente, su habilidad para comprar. Lo ayudará también a mejorar sus capacidades para elaborar perfiles y catar. Es una situación donde literalmente todos salen ganando.

Si usted ya está convencido del análisis físico básico, ha llegado el momento de empezar a captar densidad y actividad del agua. La densidad es bastante económica y simple. Muchos proveedores de café verde ya brindan esta información, lo que facilita captarla y controlarla. Si no obtiene información sobre densidad de su proveedor, todo lo que necesita es un contenedor de tamaño estándar (generalmente 250 ml, pero cualquier contenedor graduado servirá). Simplemente ponga el contenedor sobre una balanza, saque la tara, luego llene el contenedor con café hasta la marca de 250 ml y divida el peso del café por el volumen del contenedor (en este caso 250 ml). El valor que obtenga será la densidad. Consejo rápido: Es mucho más sencillo sacar la cuenta si usa medidas métricas.

La actividad del agua es un poco más complicada. Usted está intentando deducir eficazmente el espacio entre las moléculas de agua dentro de sus granos. Se necesita un equipo especial para hacerlo, tal como el kit medidor de actividad del agua de Aqualab Paw. El costo de estas máquinas solía ser prohibitivo y lo usaban únicamente las empresas grandes con muchos recursos. Hoy en día, un kit de Aqualab Paw cuesta a partir de 2,000 euros (menos de U.S.$2,500) y cabe en una bolsa. También existen unos pequeños, portátiles, para usar en el campo. Al igual que los equipos de trazabilidad de color, las herramientas para medir la actividad del agua se están reduciendo, tanto en tamaño como en precio. 

Tenga presente que medir la actividad del agua lleva tiempo. La medición de muestras puede llevar desde un par de minutos hasta más de 10, pero esto también se está reduciendo con los nuevos modelos. Si desea empezar a medir y monitorear la actividad del agua, Ian Fretheim escribió un artículo excelente publicado en dos partes en la Roast Magazine en 2014 llamado "Medir la actividad del agua en café verde especial de alta calidad." Es una fuente excelente para aprender más.

Una vez que el café se ha secado, el contenido de humedad y la actividad del agua pueden variar, aún dentro del mismo lote. El control de estas variables ayuda a los tostadores a determinar el mejor cronograma y perfil de tueste. Foto: Connie Blumhardt

La responsabilidad del tostador

¿Por qué controlar estos aspectos físicos con tanto detalle si está trabajando con un proveedor de café verde a quien conoce y en quien confía? Esta es otra pregunta interesante y desconcertante para una persona técnica. Cuando trabajamos con comercializadores y proveedores de café verde, solemos ver que afirman enérgicamente que sus clientes realizan análisis físicos en los cafés que adquieren. Una visita rápida a los sitios web de varios importadores revela un tesoro de información útil sobre los temas aquí desarrollados. Están trabajando mucho para educar a sus clientes ya que ven que la educación agrega valor. 

Los clientes informados ayudan a los proveedores cuando comprenden cómo manejar el producto, qué pueden esperar, y cómo cuantificar adecuadamente las inconsistencias que puedan existir. Para estos proveedores de primera, los elementos como el tamaño del grano y los defectos se dan por sentados, pero la actividad del agua puede cambiar, y lo hace, y el trabajo de campo sugiere que estos cambios tienen un efecto real en la taza. Si esta información se mide, se controla y se comparte, todos se benefician. 

Este tipo de monitoreo y análisis está desarrollando un nuevo conocimiento del verdadero significado de la consistencia. En la actualidad, entendemos que la consistencia física va más allá de los factores puramente externos, como tamaño, defectos, edad de las plantas y altura, y amplía la humedad pasada al nivel molecular con densidad y actividad del agua.

La conclusión es que los tostadores necesitan identificar las cualidades inherentes del café verde mediante estándares de calificación del grano verde, para establecer un análisis físico consistente en todos sus tuestes y en toda su empresa. Esta estrategia los ayudará a mejorar la calidad de su café verde con el tiempo. Pero lo más importante es que comprender los matices del café verde que están comprando los ayudará a mejorar como tostadores. Dicho de manera sencilla, cuanto más sepan de su materia prima, les resultará más fácil darle forma.

Abordar esta tarea con un sistema adaptable para rastrear y analizar los datos recogidos es la forma de avanzar. Este método habilita a toda la cadena de suministros a mezclar, combinar y comparar una gran cantidad de información detallada. Actualmente los tostadores pueden ver tendencias en todas las cadenas de suministros, lugares de almacenaje, métodos de transporte e incluso lugares dentro de sus propias instalaciones. 

Todo se resume en degustación, sabor y consistencia. Si los tostadores encuentran defectos, necesitan reconocer qué son esos defectos e intentar identificar las causas y la manera de adaptar adecuadamente el tueste. Esto mejorará su operación, su control sobre procesos clave como la reacción de Maillard y, fundamentalmente, la compra y asignación de su café verde. El control sistemático de esta información es otro proceso de calidad que puede traer beneficios que van mucho más allá que mejorar un tueste individual.

Secado de café por proceso natural, en Myanmar. Foto: Connie Blumhardt

ANDREAS IDL es uno de los fundadores y CEO de Cropster GmbH. Como diseñador de software, está orientado al uso de su experiencia tecnológica de formas socialmente positivas. Cropster se creó en 2007 para ayudar a pequeños productores de Cali, Colombia; hoy es la plataforma de software líder en el sector del café especial.

PAUL BARTHOLOMEW es gerente de marketing de Cropster. Ha estado ayudando a empresarios a beneficiarse con avances tecnológicos durante más de 30 años.