O PROCESSO EM MOVIMENTO

O que o grão moído cede à água?

Inicie a cena ou escolha uma etapa. A animação simplifica o mecanismo; o texto que segue traz os detalhes e as referências disponíveis.

▶ Reproduzir o processo01A corrente leva a superfície02A difusão, do coração para a água03Um teto: 30 a 32 %04A janela de Lockhart05Uma média que esconde tudo

A corrente leva a superfície

Assim que a água toca uma partícula de café, leva o que já está dissolvido na superfície: é a advecção, o transporte pela corrente. O que se tira assim do grão chama-se rendimento de extração, a massa dissolvida dividida pela dose seca. A concentração da bebida, chamada TDS, depende além disso da quantidade de água.

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1. A corrente leva a superfícieAssim que a água toca uma partícula de café, leva o que já está dissolvido na superfície: é a advecção, o transporte pela corrente. O que se tira assim do grão chama-se rendimento de extração, a massa dissolvida dividida pela dose seca. A concentração da bebida, chamada TDS, depende além disso da quantidade de água.
2. A difusão, do coração para a águaO resto precisa primeiro viajar do coração da partícula até a superfície: é a difusão, lenta, tanto mais rápida quanto a água é quente e a partícula pequena. Nem todos os compostos andam no mesmo passo: a cafeína e a trigonelina saem rápido, mesmo das partículas grandes. Um fino, feito de células quebradas, entrega tudo de uma vez.
3. Um teto: 30 a 32 %Um grão torrado só cede à água 30 a 32 % de sua massa. O resto, a celulose das paredes celulares à frente, não se dissolve, e os óleos ficam nas partículas grandes. A borra também retém água, mais de duas vezes seu peso: por isso o rendimento se calcula sobre o peso da bebida, e não sobre a água vertida.
4. A janela de LockhartEm 1957, Ernest E. Lockhart cruza rendimento, concentração e preferências de um painel: 18 a 22 % de rendimento, 1,15 a 1,35 % de concentração. Abaixo, a xícara tem gosto de capim e de amendoim; acima, de amargor e adstringência. A norma SCA 310-2021 faz disso três instruções: 55 g de café por litro, uma água a 93 ± 3 °C, 4 a 8 minutos de contato.
5. Uma média que esconde tudoDuas xícaras com o mesmo rendimento médio podem diferir completamente: uma vem de uma extração uniforme a 20 %, a outra de uma mistura de células esgotadas a 28 % e de células mal tocadas a 15 %. O diagrama de Davis, publicado em dezembro de 2024, substitui o quadrado de Lockhart por mais de cem descritores: diz como a xícara vai ser.

Para reter: O que a água toma do café se limita a 30 a 32 % de sua massa; a moagem, o calor e a uniformidade decidem a parte que ela toma, e seu gosto.

Na história: Em 1957, Lockhart dirigia o Coffee Brewing Institute; a SCA fez de sua janela o Golden Cup Standard.

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Um grão torrado só cede à água 30 a 32 % de sua massa; o resto, a celulose das paredes celulares à frente, é insolúvel. Esse teto limita toda preparação. O que se tira dele chama-se rendimento de extração (massa dissolvida dividida pela dose seca); a concentração da bebida (TDS, em % de sólidos dissolvidos) depende também da quantidade de água.

Duas xícaras com o mesmo rendimento médio podem diferir completamente se uma resulta de uma extração uniforme a 20 % e a outra de uma mistura de células esgotadas a 28 % e de células mal tocadas a 15 %.

Gagné 2021, p. 1-4 (de Maria et al. 1994; Ellero e Navarini 2019)

Rendimento e concentração são duas medidas de laboratório, e nenhum dos dois números diz se a xícara é boa. Em 1957, Ernest E. Lockhart, primeiro diretor do Coffee Brewing Institute, faz a ligação que faltava. Ele cruza essas duas grandezas com as preferências de um painel americano, em The Soluble Solids in Beverage Coffee as an Index to Cup Quality.

O painel desenha uma janela. Rendimento de 18 a 22 %, concentração de 1,15 a 1,35 %. A grade europeia, a do European Coffee Brewing Centre (ECBC), mantém o mesmo rendimento, mas coloca a concentração mais alto, de 1,30 a 1,55 %, segundo o procedimento comum da SCA e do ECBC sobre a uniformidade de extração. O que cai fora tem um gosto reconhecível, e é aí que a medida se torna útil.

Abaixo de 18 %, não se tirou o bastante do grão: capim e amendoim. Acima de 22 %, tirou-se o que convinha deixar, daí o amargor e a adstringência.

A SCA fez dessa janela o Golden Cup Standard. Depois a traduziu em ajustes verificáveis na norma 310-2021, a que certifica as cafeteiras domésticas. Não se certifica um gosto, certificam-se instruções, e são três. 55 g de café por litro de água, com margem de ± 10 %. Uma água a 93 ± 3 °C no momento em que toca o pó. E 4 a 8 minutos de contato.

A janela, essa, se moveu. Gagné observa que, com as torras claras e os moedores recentes, a preferência se deslocou para cima. Menos de 19 % raramente passa por bom, e alguns profissionais defendem mais de 22 %. O limite inferior de Lockhart virou um piso, e seu limite superior já não é uma proibição.

SCA, Towards a New Brewing Chart (25, issue 13); SCA Standard 310-2021, Home Coffee Brewers (PDF hospedado pelo CoffeeGeek, out. 2023); Gagné 2021, p. 2-3 (Lingle 1996; Rao 2014, 2016, 2018)

O diagrama de Lockhart foi refeito, e o que muda tem menos a ver com os números do que com a pergunta feita. O quadrado “ideal” respondia com sim ou não. O novo diagrama diz como a xícara vai ser.

O trabalho começa em 2017 no Coffee Center da Universidade da Califórnia em Davis, em torno de Ristenpart e Guinard. É financiado pela Breville, com a SCA e a Coffee Science Foundation, e dura sete anos. O novo Coffee Brewing Control Chart sai no Journal of Food Science em 18 de dezembro de 2024.

Existem quatro versões. No lugar do quadrado único, mais de cem descritores sensoriais cobrem o plano: lê-se o que um ponto produz, e não apenas se ele é permitido. Linhas de proporção de infusão o cruzam na diagonal. A relação entre a dose e a água se lê, portanto, no diagrama, em vez de ser calculada à parte.

A conclusão principal está em outro lugar. O “bom café” não é único: depende do grupo de consumidores consultado. Os próprios autores reconhecem o limite de sua medida. Os painéis de degustação tinham doze voluntários, e os testes de preferência incidiram sobretudo em estudantes de Davis.

Fresh Cup, Why the New Coffee Brewing Control Chart is a Big Deal (2025); UC Davis College of Engineering, comunicado; Guinard et al., J. Food Science, 2024

A física da extração cabe em duas palavras. A advecção leva com a corrente o que já está dissolvido na superfície das partículas; a difusão, lenta, faz migrar os solúveis do coração da partícula para sua superfície, tanto mais rápido quanto a água é quente (o coeficiente de difusão cresce com a temperatura, relação de Einstein-Smoluchowski) e a partícula pequena. Os compostos não difundem à mesma velocidade: cafeína e trigonelina saem rápido, mesmo das partículas grandes; os óleos ficam nas grandes.

As partículas mais finas, feitas de células quebradas, entregam tudo de uma vez. Mudar a moagem muda portanto o perfil aromático mesmo com rendimento igual, e não apenas o tempo de escoamento.

Gagné 2021, p. 5-11 (Moroney et al. 2019; Smith 2015)

Imersão e percolação não se equivalem. Na imersão, sem agitação, apenas a difusão afasta os solúveis da partícula; a água se carrega, a extração desacelera por si mesma: o método perdoa os desvios de tempo, extrai menos eficazmente, deixa passar finos e dá mais corpo. Na percolação, água limpa varre sem cessar as partículas; o cama de café se filtra a si mesmo e dá a xícara mais limpa, mas todo defeito de escoamento se paga.

Um detalhe conta para os cálculos: a borra retém mais de duas vezes seu peso em água (proporção de líquido retido próxima de 2,2 para um V60 a 1:17), e o rendimento se calcula a partir do peso da bebida, não do peso da água vertida.

Gagné 2021, p. 12-17