Acidez del agua y del café: Cómo adaptar su agua a los diferentes métodos de extracción – 25 Magazine, Issue 9

Acidez del agua y del café: Cómo adaptar su agua a los diferentes métodos de extracción – 25 Magazine, Issue 9

EEl agua pura es algo efímero – fuera de entornos de laboratorio, en la naturaleza o en la civilización, nunca está en estado puro.

El DR. MARCO WELLINGER del ZHAW (Wädenswil, Suiza) explica por qué la alcalinidad es más importante que el pH y por qué hay que ajustar la composición del agua a la proporción y el método de extracción de cada bebida.

Ya mientras las gotas de lluvia caen al suelo, los gases se difunden en su interior, cobrando importancia sobre todo el CO2. El CO2 disuelto se combina con el agua para formar ácido carbónico, que hace que el agua de lluvia siempre sea ácida con un pH que ronda el 5,5. Si bien esto hace que toda agua de lluvia por definición sea ácida, esto no debe confundirse con el fenómeno de la lluvia ácida si el aire está contaminado con óxidos de azufre y nitrógeno con pH 4,5 o menos, lo que representa una amenaza para el medioambiente y los edificios.

¿Por qué escribo en primer lugar sobre el agua de lluvia y el pH? Resulta que la lluvia ácida es un ejemplo perfecto para demostrar el peso de la alcalinidad en comparación con el pH. Un litro de agua del grifo media en los EE. UU. con una alcalinidad de 150 ppm CaCO3 puede neutralizar 100 l de lluvia ácida con pH 4,5.[1] Aplicando esta lógica al agua y al café, el impacto de la alcalinidad es varios cientos de veces mayor que el del pH en la acidez final de la bebida, teniendo en cuenta que el pH está próximo a la neutralidad (6–8) y la alcalinidad es razonablemente alta (por encima de 20 ppm CaCO3).

pH vs. alcalinidad

¿Qué nos dice a los usuarios el valor del pH de un agua? La interpretación más habitual («el pH nos indica lo ácida que es un agua») es correcta en términos generales, pero omite el importante hecho de que la medida del pH no indica la acidez total presente. Solamente nos da una idea de la acidez presente con respecto a un valor neutro del pH (consulte la página 21). Para poder ilustrar mejor este concepto, me gustaría que pensara en la relación que hay entre la «temperatura» y el «calor almacenado en un objeto».

Considere, por ejemplo, un banco de madera y un banco de piedra situados en el mismo camino de un soleado parque. El banco de madera no se calienta tanto, aunque haya estado dándole el sol durante todo el día. Por el contrario, el banco de piedra (al que también ha estado dando el sol el mismo periodo de tiempo) estará demasiado caliente para poder sentarse en él. Al medir ambos bancos utilizando un termómetro de infrarrojos, es posible que ambos tengan la misma temperatura, sin embargo, el de piedra habrá almacenado una mayor cantidad de calor (sobre todo debido a su gran masa) que le transferirá a usted si decide (quizá de forma imprudente) sentarse en su superficie.

Ilustración de Ashely Elander Strandquist.

Por la misma razón, el banco de piedra seguirá caliente durante mucho más tiempo una vez se haya puesto el sol. En resumen, el banco de piedra almacena mayor cantidad de calor (capacidad calorífica) a una determinada temperatura en comparación con el banco de madera. Por tanto, el banco de piedra reacciona con más resistencia al cambio de temperatura: tiene una gran inercia.

Volvamos al agua; el pH es un indicador del estado actual del agua, pero no contiene información acerca de la facilidad con que variará cuando también intervengan el café, los gases o las calderas metálicas – como el termómetro y los bancos: el pH no nos proporciona todos los detalles. En el caso de los bancos, la capacidad calorífica nos ayudará a decidir en cuál de ellos sentarnos. Para determinar la composición de un agua, la alcalinidad es ese dato extra que necesitamos – nos indica la resistencia del agua al cambio (o la falta de ella). Por tanto, el pH es a la alcalinidad lo que la temperatura es a la cantidad de calor almacenado.

Un pH bajo significa que el agua es ácida, pero no indica cuánta acidez está presente, o, dicho de otra manera, cuánta acidez se ha generado para hacer que el pH baje de 7. Desde un punto de vista sensorial, lo que más cuenta es lo siguiente: la percepción de la acidez se relaciona directamente con la cantidad de acidez valorable presente en una bebida. En la práctica, la acidez percibida en una bebida de café corresponde a la cantidad de ácido extraída mismo menos la cantidad de alcalinidad del agua.

¿Qué significa esto para los profesionales del café? Es mucho más importante mantener la alcalinidad dentro de un determinado intervalo que el pH cuando se trata de elegir el agua para la extracción de un café.

Adaptando la composición del agua a los diferentes métodos de extracción

Así pues, entender la alcalinidad y el pH del agua le proporciona las herramientas necesarias para comprender cómo su agua y su café interactúan para proporcionarle la acidez a su taza. El factor más importante en esta ecuación, aparte de la alcalinidad, es la proporción de la bebida en la extracción del café. El espectro del método de extracción del café muestra unas diferencias con un factor que llega a 10 en la proporción de bebida (ristretto a 1,5 vs. filtrado a 15). Esto quiere decir que en las formas más concentradas de café (expreso) solo el 10% del agua contiene la misma cantidad de café comparado con las preparaciones más diluidas (café filtrado).

También quiere decir que para la preparación del expreso solamente está disponible el 10% de la alcalinidad para amortiguar los ácidos del café si lo comparamos con la cantidad de alcalinidad disponible para amortiguar misma cantidad de ácidos del café presente en los preparados de café filtrado. De ello se desprende que la alcalinidad del agua puede ser mucho más alta en la elaboración del expreso sin que ello tenga un impacto sobre la acidez de la taza de café. El mismo razonamiento puede aplicarse a la dureza total, sin embargo, la diferencia es que no existen respuestas claras para el efecto exacto de la dureza total sobre la extracción. Observaciones procedentes de diferentes fuentes citan una tendencia al «sabor sobre-extraído» con altos niveles de dureza total (> 250 ppm CaCO3) y, en cambio, una tendencia al «sabor subextraído» con bajos niveles de dureza total (< 40 ppm CaCO3). Sin embargo, mediciones experimentales sugieren que el impacto de la dureza total sobre la eficiencia global de la extracción es significativo con variaciones razonables de la dureza total (20–250 CaCO3).

Si seguimos aplicando esta lógica, debemos asumir que las actuales recomendaciones sobre el agua, basadas en el café filtrado o en los experimentos de cata, deberían escalarse cuando se prepare un expreso según la proporción de bebida empleada. Este enfoque, sin embargo, puede llevar a un conflicto por la aparición de complicaciones técnicas en el mundo real: hacer un escalado de la composición del agua de esta manera podría generar importantes depósitos en su máquina de expreso.

Repercusiones en el mundo real

Como organización unificada, el Comité de Normas Técnicas de la SCA aspira a crear una norma para el agua unificada que armonice la norma heredada de la SCAA y los aspectos principales de la SCAE, y que ofrezca una versión adaptada que recoja las diferencias en las proporciones de preparación entre el expreso y el café filtrado. Si bien la discusión está en pleno desarrollo, esta investigación sugiere un posible enfoque (Fig. 1).

Fig. 1: Adopting water recommendations for espresso beverage ratios. Left: Simply scaling up the SCA standard would lead to heavy scale formation. Right: Safe zone for espresso machines and water boilers.

Fig. 1: Adopción de las recomendaciones sobre el agua para las proporciones en las bebidas con expreso. Izquierda: Un simple escalado de la norma de la SCA provocaría la formación de grandes depósitos. Derecha: Zona segura para las máquinas de expreso y las calderas de agua.

Para realizar el paso de escala de la norma para la preparación de expresos, se multiplicó el valor de la preparación de café filtrado por un factor de 7,3, que corresponde al factor entre un expreso (proporción de 2) en comparación con un café filtrado (proporción de 14,6). Esto, en cambio, coloca la nueva norma para el expreso en una zona de altísima formación de depósito (0,25-0,45 g por cada litro de agua), limitando el intervalo de uso efectivo al evitar unas composiciones del agua que puedan producir la formación de grandes depósitos o posible corrosión. En la Fig. 1 se puede ver la zona contenida dentro del intervalo considerado «técnicamente seguro».

Comparándolo con la norma de la SCA para la preparación por filtrado, llegamos a una ampliación del intervalo recomendado respecto a la dureza total (el valor puede reducirse hasta 20 ppm CaCO3) y a unos valores de alcalinidad mucho más altos, de hasta 150 ppm CaCO3. Pero recuerde que el límite inferior en cuanto a dureza total es un límite establecido por razones exclusivamente sensoriales, y no por limitaciones técnicas.

Así que, si le interesa explorar la composición del agua para la extracción, comprobará que la nueva norma es muy restrictiva. Sin embargo, aún queda margen de maniobra si le interesa probar con una mayor alcalinidad con el fin de suavizar la acidez de un café determinado. Si no desea mezclar el agua desde cero añadiéndole sales, la forma más sencilla de hacerlo (en la mayoría de los casos) es utilizando un cartucho para el ablandamiento del agua (solamente reduce la dureza total) para conseguir un agua alta en alcalinidad, pero baja en dureza total que no genere depósitos en su caldera.

El DR. MARCO WELLINGER es investigador del café en los campos de la química, tecnología y análisis sensorial en el Instituto de Química y Biotecnología del ZHAW en Wädenswil.

[1] «Neutralizar» el agua significa llevar su pH hasta siete. Es posible de la siguiente forma: el agua de lluvia tiene una alcalinidad de cero, por lo que la pequeña cantidad de gas que forma los ácidos en el agua provoca una caída del pH. Los gases presentes cuando se forma la lluvia ácida son el CO2, el NO2 y el SO3, que se disuelven y forman respectivamente el ácido carbónico, nítrico y sulfúrico.

El agua de grifo media en los EE.UU. Tiene una alcalinidad de 150 ppm CaCO3 y una dureza total de cerca de 170 ppm CaCO3, lo que hace que sea un agua de «dureza intermedia». Incluso en reposo, supone un carácter tampón cien veces mayor que la cantidad de ácido presente en la lluvia ácida. ¡Por eso un solo litro de agua del grifo puede neutralizar cien litros de lluvia ácida!

Hablando sobre el agua: Principios fundamentales

Proporción de la bebida vs. Proporción de preparación

Actualmente se emplean tres conceptos diferentes para «brewing ratio» o «brew ratio» (proporción de elaboración). Propongo el uso de «proporción de la bebida» («beverage ratio») para diferencia claramente ambos conceptos.

Brewing Ratio (Proporción de elaboración)
  • Uso estándar con café elaborado por goteo e inmersión, donde la cantidad de agua necesaria (volumen o peso) viene dada por peso de café molido
  • Viene expresado más frecuentemente por volumen de agua 60 g/l – también puede venir expresada como proporción de agua:café 16,7 (1.000 g de agua divididos entre 60 g de café)
  • Proporciona unos valores muy prácticos a la hora de preparar o adaptar recetas a diferentes tamaños
Beverage Ratio (Proporción de la bebida)
  • Mayoritariamente utilizada para el expreso, contiene el peso de la bebida y el peso del café molido
  • Por ejemplo, 18 g de café molido producen una bebida de 36 g, que corresponde a una proporción (beverage ratio) de 2
  • Se centra en la bebida, y es cómodo a la hora de calcular el porcentaje de extracción
pH

Científicamente, una medida del pH – o «potencial de hidrógeno» – proporciona una medida de la concentración de protones (para ser más específicos, de la concentración de iones hidronio). Más aún, se trata de una escala logarítmica, o sea, basada en órdenes de magnitud, de manera que una disminución en una unidad (-1) corresponde a un aumento de diez veces en la concentración de protones.

Dureza de los carbonatos

La dureza de los carbonatos es otra manera de indicar el mínimo común de dureza total y alcalinidad. Podemos explicarlo recurriendo a una metáfora, según la cual el número de parejas de baile que pueden formarse vendrá limitado por qué hay menos: bailarines que dirijan o bailarines que se dejen llevar. Así que, si lo que desea es asegurarse de que se forme una capa protectora de al menos 40 mg por litro de agua en su caldera, ni la dureza total ni la alcalinidad deberán bajar de 40 mg de CaCO3 por litro (40 ppm CaCO3).

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