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Guía de Los Diferentes Tipos de Calor en Las Tostadoras de Café

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El tueste del café es el manejo del calor para cambiar la composición química y física de los granos de café. O, como dice Candice Madison, directora de tueste para el proveedor de granos verdes Royal Coffee: “estás literalmente jugando con fuego”.

Probablemente ya sabes que existen varios tipos de calor que actúan durante el tueste y que su comportamiento varía durante el proceso. Repasemos lo que es el calor por conducción y por convección, y cómo puedes mejorar tus tuestes al manejarlos.

Read this in English A Guide to Different Heat Types in Roasting Equipment

Candice Madison cata muestras de tueste. Crédito: Evan Gilman para Royal Coffee

Los Principales Tipos de Calor

El calor se puede transmitir de tres maneras:

1. El Calor Por Conducción en el Tueste de Café

La transmisión del calor por conducción es simple: se trata de la transmisión de calor entre dos objetos que se tocan directamente. Cuando tocas algo recién salido del horno y te quemas la mano, se ha llevado a cabo la conducción.

En el tueste de café, la conducción sucede “si cualquier tipo de elemento que emite calor (por ejemplo, llamas) toca el tambor, cuando los granos entran en contacto con la superficie del tambor, las paletas o la placa frontal, e incluso cuando los granos se tocan entre sí dentro de la tostadora”, dice Candice.

Durante el tueste del café, la transmisión por conducción desempeña un papel menor de lo que podrías pensar. Candice señala que, incluso en las tostadoras de tambor, solo cerca del 30% de la transmisión del calor proviene de la transmisión por conducción.

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El tueste de café tradicional en Etiopía, que se realiza casi por completo mediante calor por conducción. Crédito: Charles Haynes via Flickr, CC BY-SA 2.0

2. El Calor Por Convección en el Tueste de Café

El calor por convección es la transmisión del calor mediante un líquido o un gas. Cuando abres un horno caliente y sientes una corriente de aire caliente en tu rostro, así se transmite el calor por convección.

Existen dos tipos de convección: natural y forzada. La convección natural se refiere a la tendencia natural del aire caliente a subir y del aire frío a bajar. La convección forzada es cuando se expulsa el aire caliente con un ventilador o un tubo para transmitir el calor. Casi todas las tostadoras utilizan un ventilador con una cierta potencia para que el aire circule por su tostadora. Sin embargo, la convección natural también se da de alguna manera en las tostadoras de tambor, donde el aire en la cima del cilindro tenderá a ser más caliente que el aire que está cerca del fondo.

3. El Calor Por Radiación en el Tueste de Café

La radiación es la liberación de energía “mediante un proceso de radiación electromagnética, debido al movimiento vibratorio y rotatorio de sus moléculas y átomos”, explica Candice. El ejemplo de radiación probablemente más conocido es el calor del sol que pasa a través del espacio para calentar nuestro planeta.

Con la tecnología actual, es difícil medir el calor por radiación y es casi imposible controlarlo en el tueste del café. Incluso las tostadoras que están equipados con quemadores infrarrojos emplean calor infrarrojo para calentar un cilindro (conducción) y el aire (convección), sin aplicar directamente calor por radiación. Por lo tanto, cuando se trata de radiación, es mejor simplemente aceptar su presencia y dejarla ahí. 

Muestras de café tostado. Crédito: Evan Gilman para Royal Coffee

Cómo Los Diferentes Tipos de Calor Afectan el Proceso de Tueste

Tu estilo de tueste y tu equipo determinarán cómo puedes usar la conducción y la convección. Cada máquina utilizará la conducción y la convección en mayor o menor medida y te dará un mayor o menor control sobre ellas. Sin embargo, existen ciertas variables que siempre puedes considerar:

  • La Temperatura de Carga

En las tostadoras de tambor, es la cantidad de energía por conducción que puedes almacenar en el tambor. Es posible que debas considerar esto cuando trabajes con tuestes más compactos para enfatizar los tonos más claros. Candice me cuenta que, “si trataré un café con la idea de resaltar las notas florales y afrutadas, aplicaré una gran cantidad de calor desde el principio, desde el punto de inflexión, y/o cargaré el tambor a una temperatura más alta”.

  • El Tamaño Del Lote

A un cierto punto, los granos se convierten en su propia fuente de calor por conducción. Esto significa que los lotes más grandes transmitirán más calor y serán menos sensibles. Para realizar cambios en el lote, necesitarás más energía.    

Esto no es necesariamente algo malo: un lote un poco más grande podría ser más fácil de tostar, mientras que un lote más pequeño podría ser demasiado sensible a cada pequeño ajuste. Por último, un lote más grande necesitará más energía al principio. Hacia el final del tueste, también será una fuente significativa de energía por conducción. 

Ten en mente que la mayoría de los tostadores tuesta con no más del 75–80% del tamaño de lote máximo que establece el fabricante. A medida que los granos se expanden durante el tueste, el flujo de aire puede ser limitado y causar problemas. Como dice Candice: “Atiborrar el tambor de granos simplemente implicará más defectos de tueste, ¡en lugar de más café de buen sabor!”

Granos de café verde. Crédito: Evan Gilman para Royal Coffee

  • El Flujo de Aire

La cantidad de flujo de aire en el tambor no está directamente relacionada con la cantidad de energía de calor por convección. Sin embargo, a medida que los granos entran en la fase de la reacción de Maillard y luego se caramelizan antes del primer crack, liberan agua y dióxido de carbono. El agua que se libera tiene un efecto de enfriamiento de la atmósfera al interior del tambor.

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Por esta razón, si dejas tu tostadora con un calor determinado y un flujo de aire entre medio y bajo, probablemente notarás una leve caída en tu progresión de la temperatura alrededor de entre 310°F/155°C y los 360°F/182°C. En este punto, abrir un poco tu flujo de aire aumentará en realidad tu progresión de temperatura. El aumento en el flujo de aire expulsará la humedad de tu tambor mediante la ventilación y esto lo mantendrá caliente.

En cambio, cuando te estés acercando al primer crack, puedes bajar la llama y cerrar el flujo de aire para conservar el calor por convección. Pero dependiendo de las características del café, tal vez necesites volver a abrirlo en el primer crack.

Entonces, dependiendo de la fase del proceso de tueste en la que te encuentres, el flujo de aire afecta el calor por convección de forma diferente. Además, también necesitas una mínima cantidad de flujo de aire para expulsar el humo y la cascarilla fuera del cilindro.

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  • La Velocidad Del Tambor 

Para las tostadoras con ajustes de velocidad de tambor variables, una mayor velocidad del tambor significa levantar los granos hacia el aire caliente acumulado en la cima del tambor, aumentando así la exposición al calor por convección. Al igual que con la temperatura de carga y el tamaño del lote, ir demasiado rápido o demasiado lento puede provocar problemas.

Candice me cuenta que, “si la velocidad del tambor es demasiado alta, se corre el riesgo de tostar de manera irregular y, dado que la celulosa se deteriora a través de la pirólisis, en realidad, los granos se dañan y rompen incluso antes de salir de la tostadora. Si la velocidad del tambor es demasiado lenta, estarás usando naturalmente más calor por conducción, ya que una parte más grande de la masa del grano estará en contacto con las paredes del tambor por más tiempo. El resultado de esto son granos con parches quemados en la superficie (scorching) o quemaduras en un lado (facing)”.   

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Tipos de Calor Diferentes en Una Tostadora de Tambor

Aunque hemos visto cómo la transmisión del calor afecta el proceso de tueste, es importante recordar que cada máquina es diferente. Veamos las partes de una tostadora de tambor típica y de qué manera podrían intervenir los distintos tipos de calor. 

  • Tambor

Existen varios factores que influyen en la retención del calor en el tambor. Gran parte de los fabricantes de tostadoras modernas lo construyen de acero mecanizado. Podría ser sólido o perforado. En el segundo caso, mucho menos calor por conducción afectará al tueste. El grosor del tambor también cumple una función importante en la retención del calor.

Entre más calor puede almacenar el tambor de tu tostadora, más demora habrá cuando realices ajustes a la configuración de tu llama. “Tu tostadora podría estar hecha para ser muy sensible (baja retención del calor – ¡no es algo malo!) o muy estable (buena retención del calor)”, dice Candice. “Tal vez tarde un poco acostumbrarse a una en lugar de la otra, pero puedes lograr un café excelente con ambas. Simplemente, puede ser que prefieras un [tipo]”.

  • Extractor de Aire 

Este es el medio principal que tienes para manipular las corrientes de calor por convección. Algunas de las tostadoras más grandes están diseñadas con un regulador en el tubo de extracción de aire que no se debería ajustar durante el tueste. La idea es que se defina la configuración apropiada y se modifique la altura de la llama para realizar cambios en el tueste.

En algunas tostadoras más pequeñas, el extractor puede ser lo suficientemente potente para enfriar el cilindro. Esto puede retrasar tu tueste (otro momento de transmisión de energía por convección, pero uno que no es bueno).

Sin importar cómo usas el flujo de aire en el tueste, vale la pena enfatizar que el mantenimiento y la limpieza regulares son esenciales para mantener un flujo de aire correcto (y evitar que la tostadora se incendie).  

Tostadora de muestras en Matraz Café en Guadalajara, México. Crédito: Ana Valencia

  • Bandeja de Enfriamiento

No olvides que tu bandeja de enfriamiento es otro punto de transmisión de calor por convección, esta vez el calor fluye de los granos al aire más fresco. Entre más pronto el café está frío al tacto, mejor.

  • Termopares

Medir y monitorear el calor es clave para lograr un tueste eficaz y consistente. Candice recomienda que te “asegures de limpiar los termopares/sondas y mantenerlos limpios y del tamaño adecuado. Si son demasiado gruesos, no habrá suficientes datos o no serán precisos; si son demasiado delgados, podrían ser demasiado sensibles a los ruidos de fondo”.

“¿Tus sondas están colocadas bajo el suelo o al nivel del suelo? Descúbrelo si no lo sabes. Las sondas ubicadas al nivel del suelo actúan de forma levemente distinta de las sondas bajo el suelo, y es posible que sea más fácil diagnosticar los problemas si tienes toda esta información antes de que las cosas vayan mal”.

Si solo tienes una sonda, se debería colocar para que esté completamente en la masa de granos. Si tienes dos sondas, probablemente quieras que la segunda esté colocada cerca del tubo de escape en la parte delantera de tu tostadora. La medición de la temperatura del aire de escape te dará información sobre la cantidad de energía del calor por convección en el tambor.

Hay otros lugares en los que podrías colocar más sondas, si sabes cómo interpretar los datos que te darán. Sin embargo, no existe un lugar para las sondas que te informará solamente del calor por conducción o convección. Por esta razón, debes entender qué es lo que está midiendo realmente la sonda y qué te dice sobre tu tueste.  

Controlando el desarrollo de un tueste. Crédito: Evan Gilman para Royal Coffee

Aprendiendo a Usar la Convección y la Conducción en el Tueste

Aunque existen solos dos tipos de calor controlables en el tueste, la interacción, la gestión y la medición de los mismos pueden ser complicadas. Si eres un tostador principiante, puedes prepararte para el éxito aprendiendo sobre ellos. 

Asegúrate de conocer tu equipo. Como hemos visto, la retención y la transmisión del calor se ven afectadas por todas las partes de la tostadora y el diseño de las mismas. Cuando sabes cómo funciona tu tostadora, puedes calcular mejor cómo operarla. Además, mantén tu equipo limpio y en buen estado, esto afectará tu transmisión del calor.

En segundo lugar, acepta que no tienes que manipular cada variable. Al controlar menos variables (sin cambiar el tamaño del lote o la temperatura de carga, etc.), puede ser más claro cómo el calor se acumula y fluye naturalmente a través del tueste.

Por otro lado, realizar ajustes del flujo de aire y del quemador constantemente dificulta la comprensión de lo que ocurre en el tueste. Terminas probando el efecto de los cambios que no entiendes del todo. Aténte a una serie de parámetros. Luego, una vez que sientas que no puedes llegar más lejos con ellos, puedes hacer otros ajustes.

A medida que tengas un entendimiento más intuitivo de los tipos de calor, tendrás mayor control de tus tuestes y comprenderás mejor cómo estos se desarrollan.

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Escrito por Zach Latimore. Crédito de imagen principal: Evan Gilman para Royal Coffee

Traducido por Laura Fornero. Traducción editada por María José Parra.

Ten en cuenta: Este artículo ha sido patrocinado por Royal Coffee.  

PDG Español.

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