Los secretos matemáticos del buen café de filtro

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Café de filtro. La abuela no es la única que sabe hacer un buen café: las matemáticas también tienen algo que decir al respecto. Cafeteras de filtro, de émbolo, o máquinas de café expreso… no faltan formas de preparar un poco de negro. Pero, ¿cómo optimizar factores como el tamaño y la forma de la cafetera de filtro, la temperatura del agua o incluso la aireación del café para dosificar la concentración de café de la infusión de la forma más sutil posible?

De hecho, la extracción del café es similar a una extracción sólido-líquido, un proceso que sabemos modelar en términos matemáticos… Y ahí es donde entran el irlandés Kevin Moroney y su equipo. Su última publicación, aparecida en el SIAM Journal on Applied Mathematics, presenta un modelo multiescalar (es decir, válido tanto a pequeña como a gran escala) capaz de describir con cierto detalle la extracción de café a través de su filtro… y ello teniendo en cuenta todos los parámetros útiles, incluido el tamaño de los granos de café y su porosidad, es decir, el nivel de precisión.

A alta presión en una percoladora de café expreso o a presión atmosférica en un simple embudo de café de filtro, el servicio de café se basa en la misma base química que la extracción sólido-líquido. © K. Moroney et al.

Modelos de café fuertes

«La mayoría de los modelos matemáticos que describen la extracción de café están simplificados porque consideran que ocurre en un sistema homogéneo», dice el autor principal, Kevin Moroney. Una aproximación que puede ser válida para las grandes cubas en las que se prepara el café antes de convertirlo en café liofilizado, pero no para las máquinas individuales. «Nuestro modelo, aunque también hace algunas aproximaciones, se centra en la velocidad de extracción describiéndola en función de las características de los granos de café, especialmente de su porosidad. Esto nos permite predecir la eficiencia de una cafetera en función de las características de los granos de café, la temperatura del agua y el tipo de equipo utilizado», continúa.

La idea de que un equipo de matemáticos ponga el café en ecuaciones puede hacerte sonreír, sobre todo durante la pausa del café. Pero, en contra de las apariencias, es un problema serio para los fabricantes, ya que uno de los autores trabaja, entre otros, para Philips Research. «Los mecanismos relacionados con las máquinas de café expreso y las cafeteras industriales han sido bien estudiados, pero las matemáticas aplicadas no se han centrado aún en las cafeteras de filtro, que representan el 55% de las máquinas de café vendidas en Europa», explica Kevin Moroney. ¿Y si el día de mañana las cafeteras de filtro individuales se convirtieran en inteligentes y fueran capaces de preparar la taza ideal, la que mejor se adapte a su gusto? Nespresso tendría que tener cuidado.

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