¿Te encanta el café y te esfuerzas por conseguir la taza perfecta? Entonces probablemente hayas oído hablar del tamaño de la molienda. Pero la calidad de la molienda de un molinillo depende de mucho más que si el café molido es fino o grueso.
Aquí es donde entra en juego la distribución del tamaño de partícula (PSD) , un factor crucial para la extracción y, por lo tanto, para el sabor del café. En los últimos años, hemos probado rigurosamente más de 70 molinillos de café, profundizando en el mundo del análisis de partículas. En este artículo, explicaremos qué es la distribución del tamaño de partícula, cómo la medimos y qué métricas clave son realmente importantes.
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¿Qué es la distribución del tamaño de partículas (PSD)?
Cuando el molinillo muele granos de café, no produce un solo tamaño de partícula, sino todo un espectro, desde partículas muy finas hasta partículas más gruesas. La distribución del tamaño de partícula describe con precisión esta mezcla: ¿Cuántas partículas y de qué tamaño hay en el café molido?
Normalmente, observamos una distribución bimodal en el café molido para espresso. Esto significa que suele haber dos picos en la distribución:
- Un pico fino en tamaños de partículas muy pequeños.
- Un pico principal (pico nominal) que constituye la mayor proporción del material molido y cuya posición depende en gran medida de la configuración de molienda establecida.
Esta distribución es crucial, ya que influye significativamente en cómo fluye el agua a través del café durante la preparación y qué aromas se extraen y con qué rapidez. Una distribución desigual puede provocar una extracción desigual: algunas partículas se extraen en exceso (amargas) y otras, en defecto (ácidas).
¿Cómo medimos la distribución de partículas? Nuestro protocolo
Para obtener datos objetivos y comparables, colaboramos estrechamente con el equipo del Centro de Excelencia del Café de la Universidad de Ciencias Aplicadas de Zúrich (ZHAW). Nuestras mediciones siguen un protocolo estandarizado:
- Dispositivo de medición : Utilizamos un dispositivo de medición de alta precisión basado en análisis dinámico de imágenes (un Retsch Camsizer X2, conocido cariñosamente como "Kevin"). Las partículas de café se guían a través de un conducto y son captadas por cámaras. A diferencia de la difracción láser, este método nos proporciona no solo información sobre el tamaño, sino también, en teoría, sobre la forma, aunque aquí nos centramos en el tamaño.
- Muestreo : Es fundamental obtener una muestra representativa. Dado que las partículas finas y gruesas pueden separarse en el recipiente, utilizamos un divisor de muestras. Este divide mecánicamente y de forma justa la muestra molida, obteniendo una cantidad pequeña pero representativa para el análisis.
- Estandarización : Todos los molinillos se prueban con el mismo café (un café brasileño procesado naturalmente de la cooperativa APAS) y según recetas definidas (T4 = Espresso, T5 = Ristretto, T6 = Lungo, T7 = volver a Espresso) para garantizar la comparabilidad.
Las medidas más importantes en detalle
Derivamos varios indicadores clave de rendimiento de los datos de medición. Los tres más importantes para evaluar una planta son:
x50 (mediana):
x₅₀ (tamaño medio de partícula): Este es el tamaño medio de partícula en sentido estadístico. Más precisamente: el 50 % de las partículas son menores que x₅₀ y el 50 % mayores. Por lo tanto, x₅₀ también se denomina mediana o D50. Para la molienda de espresso, suele estar en el rango de varios cientos de micrómetros (p. ej., 200-300 µm, según el molinillo y la configuración). x₅₀ puede considerarse una medida aproximada del "tamaño medio de molienda ": se desplaza hacia la izquierda (valores menores) al moler más fino y hacia la derecha (valores mayores) al moler más grueso. Para la extracción, un x₅₀ pequeño significa: una superficie mayor, una tendencia a una mayor extracción (incluso a la sobreextracción) y un caudal más lento. Un x₅₀ mayor resulta en una superficie menor, una extracción menor (riesgo de subextracción) y un caudal más rápido. Importante: x₅₀ por sí solo no describe la distribución completa, pero es un buen punto de partida para comparar rutinas.
🔎 x50 En resumen: El valor x50 (en micrómetros, µm) es el punto en el que el 50 % del volumen del material molido está compuesto por partículas menores a este valor, y el otro 50 % por partículas mayores. Representa el tamaño de partícula típico del material molido.
Contenido fino (Qf <100 µm / pico fino):
Aquí nos referimos al contenido de finos en el café molido , específicamente, al porcentaje de partículas menores de 100 µm. ¿Por qué 100 µm? Porque en muchos análisis de molinos, un punto mínimo se encuentra alrededor de este tamaño entre el pico principal y el pico de polvo fino. Todo lo que se encuentra a la izquierda de este punto se denomina finos. Este valor (que a menudo se expresa como Q_<100 µm) indica, por lo tanto, el grado de polvo del café molido. Por ejemplo, un 30 % <100 µm significa que casi un tercio de las partículas de café son más finas que el grosor de un cabello humano; eso representa una cantidad considerable de polvo de café.
Una alta proporción de finos puede aumentar el cuerpo de un espresso (intensidad; porque más partículas finas terminan en la taza), pero también conlleva el riesgo de sobreextracción y amargor (los finos liberan compuestos de sabor muy rápidamente y son propensos a la sobreextracción). Además, obstruyen los espacios dentro del disco y aumentan la resistencia: los molinillos que producen muchos finos a menudo necesitan un ajuste más grueso para que el espresso logre un disparo razonablemente uniforme. Por el contrario, los molinillos que producen muy pocos finos (las llamadas distribuciones unimodales con un solo pico) pueden ajustarse mucho más finos sin que el disparo se obstruya, porque hay menos partículas que obstruyen. El pico de finos, por lo tanto, influye significativamente en el comportamiento y el sabor de una molienda: desde aterciopelada y densa (muchos finos) hasta clara y ligera (pocos finos).
Fracción fina en resumen: Este valor indica el porcentaje en volumen de partículas menores de 100 micrómetros . Estas partículas muy finas suelen denominarse "finos" y forman el pico fino en la curva de distribución. Este pico suele estar en el rango de 30 a 70 µm.
"Ancho de pico principal" (60 % de ancho de pico grueso):
Cuando hablamos del ancho del pico principal , nos referimos al rango de tamaño que contiene el 60 % de las partículas gruesas (es decir, mayores de 100 µm). Las partículas finas, es decir, las partículas muy finas por debajo de este umbral, se excluyen deliberadamente. Esto proporciona una visión clara de lo que produce un molinillo en su operación principal: las partículas medianas a gruesas que influyen significativamente en el espresso.
Imagine esta zona principal como un paisaje montañoso sin niebla : ¿Es el pico principal una cresta estrecha y despejada donde casi todas las partículas tienen un tamaño similar? ¿O una extensa colina rodeada de cordilleras más pequeñas? Esto es precisamente lo que muestra el 60% de ancho de pico grueso : describe la distribución estrecha o amplia del material molido en la zona principal.
Un valor bajo significa que los tamaños de partícula están cerca, lo que resulta en una molienda uniforme. Un valor alto significa que la distribución es amplia: hay partículas tanto más pequeñas como significativamente más grandes en promedio. La consecuencia: algunos extractos de café se extraen más rápido, otros más lento, lo que puede provocar inconsistencias en el sabor.
¿Por qué es importante esto? Porque una distribución estrecha sugiere una extracción más uniforme, con sabores equilibrados y limpios. Sin embargo, si la distribución es amplia, las partículas medianas y los trozos grandes ("rocas") suelen estar uno junto al otro en el disco. Estos últimos apenas aportan sabor: se subextraen, mientras que el resto ya está óptimamente extraído o incluso sobreextraído. El resultado: la acidez y el amargor no están relacionados, y se pierde el dulzor.
Nuestras pruebas con más de 70 molinillos revelaron que, en cuanto el ancho del pico principal supera aproximadamente los 300 µm, los espressos suelen tener un sabor descoordinado, carente de estructura y armonía. Un ancho de pico más estrecho, por otro lado, es típico de los molinillos modernos con una molienda precisa y una alineación estable. Producen constantemente granos molidos de alta calidad, la base para un espresso claro y con una extracción estable.
En resumen: El Ancho de Pico Grueso del 60 % no mide el ancho al 60 % de la altura de la curva, sino el rango de tamaño en el que se encuentra el 60 % de la masa de partículas gruesas. Es una medida objetiva de la uniformidad del componente principal en el material molido y, por lo tanto, un indicador clave de la calidad del molino.
Comprensión de las curvas de distribución de partículas
Al analizar los resultados de las mediciones de partículas, solemos observar dos curvas: una incremental y otra acumulativa . Ambas muestran la misma muestra de material molido, pero desde dos perspectivas diferentes.
Importante: El eje x en ambos diagramas (es decir, el tamaño de partícula) está escalado logarítmicamente. Esto significa que la distancia entre 10 µm y 100 µm parece ser la misma que la distancia entre 100 µm y 1000 µm, aunque este último rango representa diez veces la diferencia de tamaño .
¿Por qué es importante? Porque puede engañarnos fácilmente a nosotros:
- En la curva incremental, el área por debajo de 100 µm a menudo parece más ancha de lo que es en realidad, aunque en realidad hay muy poco espacio allí.
- En la curva acumulativa, un aumento pronunciado en el rango de 200 a 300 µm puede parecer de repente mucho más dramático porque la distancia parece pequeña visualmente, pero es grande en términos de contenido.
En resumen: El eje x no es lineal, sino que sigue una escala logarítmica . Esto es necesario para representar claramente las partículas finas y gruesas en un solo gráfico. Sin embargo, altera nuestra percepción del área y el peso. Cualquiera que interprete la curva debe tener esto en cuenta.
Ejemplo de una distribución incremental.
Participación incremental
La proporción incremental se asemeja a una pequeña cordillera. Muestra la cantidad de partículas presentes en un rango de tamaño específico . El eje Y indica el porcentaje del material molido total dentro de un intervalo de tamaño estrecho, por ejemplo, entre 240 y 250 µm. Cuanto más alto sea el punto de la curva, más partículas se ubican con precisión en ese rango. Se puede ver de inmediato: ¿Dónde está el pico más alto? ¿Cuántos finos hay? ¿Y qué tan amplia es la distribución general? Esto convierte la proporción incremental en un mapa visual del tamaño de la molienda : nos indica dónde se encuentra la mayoría de las partículas, cuán pronunciado es el pico de finos y cuán homogéneo o disperso parece el material molido en general.
- La curva incremental muestra qué porcentaje del polvo de café cae dentro de un rango de tamaño específico (por ejemplo, qué porcentaje se encuentra entre 30 y 100 µm).
- Visualiza los picos con gran claridad: se pueden identificar el pico fino y el pico principal, y ver si la distribución es bimodal. El eje x (tamaño de partícula) suele mostrarse logarítmicamente para que el rango fino sea más visible.
- Si el valor en 250 µm (eje X) es 2% en el eje Y, esto significa: → Aproximadamente el 2% del café total medido consiste en partículas que tienen un tamaño de aproximadamente 250 µm (más precisamente: en el intervalo de medición alrededor de 250 µm).
Ejemplo de una distribución acumulativa
Participación acumulada
La cuota acumulada cuenta la misma historia, pero de una manera diferente. Aquí, el eje y muestra qué porcentaje del café ya ha sido procesado cuando sumamos todas las partículas hasta un tamaño determinado . La curva empieza en cero a la izquierda y luego sube de forma constante, hasta terminar en el 100 % a la derecha. Los cambios de pendiente son particularmente interesantes: una sección pronunciada significa que hay muchas partículas en este rango de tamaño; ahí es donde el café está realmente activo. Una sección poco profunda significa: aquí no ocurre mucho, solo hay unas pocas partículas de este tamaño. Podrías decir: la curva acumulada muestra la rapidez con la que se llena la bolsa de café cuando añadimos partículas de finas a gruesas.
- Esta curva muestra la proporción total (en porcentaje) de todas las partículas que son más pequeñas o iguales a un tamaño determinado.
- Siempre aumenta del 0% al 100%.
- A partir de esta curva se puede leer fácilmente el valor x50 (donde la curva cruza la línea del 50%) y también la fracción fina (el valor Y a 100 µm en el eje X).
Por qué estos valores influyen en el gusto
Ahora la cosa se pone interesante: ¿Cómo se traducen estas características de distribución en la taza? Aquí es donde entran en juego tanto la experiencia empírica como los hallazgos científicos. En primer lugar, los catadores experimentados se dan cuenta rápidamente cuando un espresso, por ejemplo, sabe sobreextraído y amargo debido a un exceso de finos, o permanece acuoso y ácido debido a partículas excesivamente gruesas. En segundo lugar, análisis como los del astrofísico e investigador del café Jonathan Gagné han demostrado claramente que, al ajustar un espresso, básicamente estamos ajustando la proporción de finos. En una evaluación de 24 molinillos de espresso de nuestra serie de pruebas, Gagné descubrió que diferentes molinillos, con un ajuste óptimo, producen cantidades sorprendentemente similares de finos, independientemente del diámetro promedio de las partículas. En otras palabras, los baristas ajustan la molienda principalmente hasta que la cantidad total de finos es la adecuada para lograr el caudal y la presión deseados.
Un molinillo que produce una gran cantidad de finos debe ajustarse con un grosor mucho más grueso (para evitar que obstruyan el disco), mientras que uno que produce menos finos puede ajustarse con un grosor muy fino (para crear suficiente resistencia en el disco). Esta interacción explica, por ejemplo , por qué los molinillos unimodales (con pocos finos) suelen requerir dosis muy finas , que ofrecen notas de sabor excepcionalmente nítidas; estas dosis se denominan "dosis bajas en finos", que enfatizan la acidez más intensa y las notas florales. Por el contrario, los molinillos con un contenido de finos deliberadamente más alto suelen producir espressos más fuertes, con más cuerpo y una textura más densa, típicamente italianos, con un carácter más a chocolate agridulce, pero a veces también con una acidez más intensa. La anchura del pico principal también se refleja en el sabor. En nuestras pruebas, observamos repetidamente que distribuciones muy amplias (alta anchura del pico principal) dan lugar a combinaciones de sabores complejas : una cierta inquietud en la taza, podríamos decir, que también describimos como "dispersa". Una parte de la extracción va demasiado lejos (amargor, a veces una nota metálica), otra parte queda atrás (acidez aguda) y es difícil lograr un sabor general equilibrado.
Por el contrario, si el tamaño de las partículas es más homogéneo (pico más estrecho) , el sabor suele combinarse de forma más armoniosa: el dulzor, la acidez y el amargor están en equilibrio, sin que nada destaque de forma desagradable. Esto no significa que todos los molinillos con muchas partículas finas o una distribución amplia produzcan automáticamente un café malo. La valoración del sabor depende de muchos factores (variedad de grano, tueste, receta, etc.), y la tecnología puede compensarlo en gran medida. Sin embargo, las tendencias son claras. Los molinillos que producen una molienda muy uniforme son valorados por muchos aficionados al café por sus cafés claros y equilibrados. Los molinillos con más partículas finas suelen producir cafés fuertes y densos, pero estos son más difíciles de equilibrar a la perfección. El gusto personal también influye: a algunos les gusta la intensidad achocolatada de un espresso ligeramente "sucio", a otros les encantan los matices transparentes de un espresso "limpio"; ambos pueden ser excelentes a su manera. Sin embargo, la distribución de partículas nos proporciona las herramientas científicas para hacer tangibles estas características de un molino y trabajar con ellas de forma específica.
Por supuesto, estos tres valores también están relacionados: los molinillos con muchos finos (alto contenido de finos) suelen producir una distribución algo más amplia y un x₅₀ mayor, ya que deben ajustarse con un grosor más grueso. Por el contrario, los molinillos con pocos finos suelen tener un x₅₀ menor (deben ajustarse con un grosor más fino) y un pico principal más estrecho. No obstante, conviene considerar cada parámetro individualmente para comprender el panorama general.
Conclusión: Qué podemos aprender del análisis de partículas para un café perfecto
El estudio de la distribución de partículas demuestra de forma impresionante que un mundo científico oculto reside en el aparentemente simple acto de moler café. Para los amantes del café, esto significa que podemos abordar el proceso de forma más consciente. Comprender que un molinillo no solo muele fino o grueso, sino que crea una huella única de partículas finas, medianas y quizás algunas grandes , nos permite adaptar mejor nuestras recetas de café o elegir un molinillo que se ajuste a nuestras preferencias.
Diferentes discos de desbaste del mismo tamaño con diferentes geometrías como corte, pre-rompedor, estrechez de los bordes de corte también alteran en gran medida la distribución de partículas.
Los resultados del análisis de partículas te inspiran a analizar (o probar) tu próximo espresso con más atención: ¿Percibo algún indicio de que mi molinillo produce mucha materia fina? ¿El espresso es aterciopelado, pesado, quizás con cierta sequedad en el retrogusto y menos claridad en los aromas? Entonces, esto podría indicar una alta proporción de materia fina.
¿O es una complejidad cristalina, con las notas individuales del café resaltando, pero el cuerpo es algo menos pronunciado y quizás jugoso en lugar de pesado y denso? Entonces esto podría indicar una molienda muy homogénea con pocas partículas finas.
En definitiva, la distribución de partículas revela la estrecha relación entre la artesanía y la ciencia en el café. Los mejores resultados se obtienen cuando aprovechamos ambos: la curiosidad y el espíritu experimental del barista casero y el conocimiento adquirido mediante la investigación. Nuestro recorrido por el mundo de las partículas de café ha demostrado que hay mucha física y estadística detrás de cada taza aromática, pero no te preocupes: no hace falta ser astrofísico para aprovecharlo (¡aunque personas como Jonathan Gagné sin duda ayudan!).
Incluso una comprensión básica de lo que ocurre en los posos del café puede ayudarnos a tomar decisiones más conscientes. Ya sea invertir en un molinillo específico o perfeccionar nuestra receta, las mediciones científicas, como el análisis de partículas, nos brindan una base objetiva para comprender mejor el mito y la magia del espresso.
En definitiva, lo importante es el sabor en la taza. La distribución del tamaño de las partículas no es un fin en sí misma, sino una clave que nos ayuda a descifrar y controlar el sabor. Así que, la próxima vez que hablemos de "grueso" o "fino", recuerda: hay mucho más que eso: todo un mundo de partículas por descubrir. ¡Que disfrutes explorando y en tu camino hacia el café perfecto!
