La química del café: su fórmula para mantenerte despierto

Tomamos un café para despertarnos, para ponernos al día con un amigo y elegimos entre “postre o café” después de cada comida. Además, su aroma único lo hace fácilmente reconocible en todo el mundo y su sabor y chute de energía hace que termine siendo una necesidad. Por ello en este artículo nos adentramos en la química del café y, concretamente, en su fórmula y composición, así como los efectos que genera en nuestro cuerpo. ¡Vamos allá!

Fórmula química del café

Son muchos los que deciden afrontar el día con una dosis de cafeína en forma de una taza de café. No en vano una de las acciones matutinas más repetidas en muchos hogares es encender la cafetera.

Sin embargo, muy pocos conocen qué conlleva el simple hecho de pulsar el botón de la cafetera. Y es que, además de impregnar el ambiente con su característico aroma, este simple gesto desencadena múltiples reacciones químicas.

Aunque el ingrediente más conocido de la fórmula química del café es la cafeína, dentro de esta bebida tan popular hay más de 1000 componentes químicos diferentes como, por ejemplo, compuestos fenólicos o ácidos volátiles como el fórmico y el acético.

Café y ciencia: ¿cuál es el proceso químico del café?

Existen alrededor de 66 especies de plantas de café y, dependiendo de la variedad, el resultado adquiere una intensidad y unos niveles aromáticos diferentes. Sin embargo, todos ellos tienen un proceso de producción muy similar.

Aunque estamos acostumbrados a ver los granos de café de color marrón tostado, durante su recolección estos se encuentran dentro de una cáscara de color verde, que se pone a secar nada más ser recogida del propio árbol. Con este paso se pretende reducir su cantidad de agua de un 65 % a un 10 %.

Tras su extracción, la ciencia y el café empiezan a ir de la mano. Los granos de café se tuestan y, gracias a ello, se genera una de las reacciones químicas más importantes en la cocina: la reacción de Maillard. Tostándolos a una temperatura de hasta 240 grados, se terminan de eliminar los restos de agua que quedaban y empieza un proceso de caramelización -otra reacción bien conocida por los aficionados a la cocina-. Durante este proceso químico del café, el azúcar se combina con los aminoácidos, péptidos y proteínas. Como resultado de esta reacción química, la cantidad de moléculas volátiles se triplica.

Durante el tueste puede que algunos granos de café terminen reventándose. Esto se debe al dióxido de carbono que se encuentra en su interior y que, al calentarlo, escapa en forma de gas. Por tanto, aquellos granos que no terminen “explotando” aumentan el doble de su volumen inicial.

El proceso químico del café y su influencia en el sabor

Te estarás preguntando si este proceso químico del café puede influir en su sabor. Y la respuesta es que sí.

A mayor temperatura durante el proceso de tostado, más amargo será el café. Su explicación se debe a los polifenoles, unas sustancias químicas que en nuestro paladar nos generan sensaciones amargas y que son liberadas por el grano del café.

Si, por el contrario, las temperaturas son demasiado bajas, no se llegan a desencadenar las reacciones químicas necesarias que dan lugar al aroma y sabor del café. Por tanto, podríamos considerar este uno de los secretos de la fórmula química del café.

La química en el café no se encuentra tan solo en el tratamiento de los granos. En el momento que el café empieza a salir de la cafetera, el agua caliente entra en contacto con el aire y se condensa, dando lugar a la formación de minúsculas gotas volátiles que contienen las sustancias químicas disueltas en ellas. Es decir, se crea una especie de vapor con los componentes químicos responsables del aroma y sabor del café. Estas gotas se mantienen en suspensión durante un tiempo gracias a la formación de un coloide, lo que permite que sean percibidas por el olfato y el gusto.

Propiedades químicas del café y sus efectos en nuestro cuerpo

El café se ha convertido en una bebida indispensable para muchas personas.  El principal motivo es su poder contra la somnolencia. Sin embargo, sentimos decirte que, como todo en esta vida, un exceso de consumo de café puede ocasionar efectos negativos en el organismo. En este apartado vamos a conocer cuáles son los secretos qué esconde la fórmula química del café.

La ciencia del café para despertarnos

Cuando dormimos, nuestro cuerpo sigue realizando acciones vitales para el organismo. Entre ellas, la producción de melatonina, una hormona encargada de regular el ciclo de sueño y vigilia. En otras palabras, la melatonina nos hace sentir cansados a una hora determinadapara que podamos dormir. Después de unas ocho horas de sueño, la cantidad de melatonina empieza a disminuir y esto nos hace sentir descansados.

Por otro lado, la cafeína, trata de hacer frente a los efectos de l melatonina cuando no hemos dormido lo suficiente

Hay que tener en cuenta que la melatonina no actúa sola. Existen otras moléculas que nos generan somnolencia, como la adenosina. Además de avisar a nuestro cerebro de que necesitamos descansar, la adenosina regula el sistema nervioso. Al consumir cafeína también se bloquea la adenosina, ya que ambas moléculas tienen una estructura química similar que “engaña” a los receptores cerebrales. Gracias a ello, nos sentimos despiertos.

Además, en ocasiones al bloquear la adenosina, se activan indirectamente los receptores de dopamina. Esto hace que muchas veces te sientas feliz cuando te tomas un café. Sin embargo, ten en cuenta que bloquear la adenosina durante mucho tiempo puede tener efectos negativos para el cerebro ya que aumentaría la actividad nerviosa, el ritmo cardiaco y la presión arterial.

Análisis químico del café

Como hemos comentado, el principal componente químico del café es la cafeína. Este es el combustible que muchas personas necesitan para empezar mejor el día. No obstante, ¿cuándo empieza a hacer efecto? ¿Cuánto dura? ¿De verdad es adictiva? En los siguientes párrafos respondemos a estas preguntas sobre la química del café.

Tan solo bastan 15 minutos para que tu cuerpo empiece a experimentar las consecuencias de la cafeína, cuyos efectos pueden prolongarse hasta seis horas.

Como ya hemos comentado a lo largo del artículo, abusar del café puede ser perjudicial. Es ampliamente conocido que el consumo excesivo de esta bebida puede generar dependencia. Por lo tanto, se necesita mayor cantidad de cafeína para lograr los mismos efectos.

Por ejemplo, al bloquear constantemente los receptores cerebrales de la adenosina, nuestro cuerpo tiende a producir receptores “extra” para que esta siga funcionando. Como resultado, el organismo nota menos energía, aunque consuma la misma cantidad de café, ya que necesita “bloquear” más receptores.

Si llegados a ese punto decides abandonar el consumo de café, es posible que aparezcan síntomas como cansancio o dolores de cabeza. Esto se debe a que tu cuerpo tendrá más receptores de adenosina que moléculas, lo que te hará sentirte más cansado hasta que los receptores adicionales de adenosina desaparezcan. Este proceso suele tomar varios días. Es por ello por lo que no se recomienda dejar el café de forma drástica, sino reduciendo la dosis lentamente.

La química del café descafeinado

Para acabar, si eres de los que les gusta disfrutar del aroma y sabor del café, pero sin experimentar sus efectos estimulantes, puedes optar por el café descafeinado.

En este apartado te explicamos los procesos químicos para eliminar la cafeína del café. Sea cual sea el método utilizado, el patrón seguido es el mismo: hinchar el grano verde del café con agua, utilizar un mecanismo para extraer la cafeína para que quede un máximo de un 0,1 % y, como sucede con el café con cafeína, secar el grano para reducir su humedad.

• Descafeinización con agua: los granos de café son sumergidos en agua y a partir de un proceso de ósmosis, la cafeína pasa de los granos al disolvente, es decir, el agua.
• Descafeinización con dióxido de carbono: en este caso el dióxido de carbono (CO₂) circula entre los granos de café dentro de tambores a una alta presión. Esto hace que el dióxido de carbono actúe con la viscosidad de un liquido y la difusión de un gas. El CO₂ penetra en los granos de café y se une con la cafeína. Después de que el dióxido de carbono haya absorbido la cafeína, se hace pasar por un filtro de carbón vegetal para eliminarla. De esta manera, el dióxido de carbono se puede usar de nuevo en el proceso de descafeinización.
• Descafeinización con disolventes: el disolvente más utilizado es el cloruro de metileno. Para llevar a cabo este proceso químico del café descafeinado, se añade cloruro de metileno al café y se encarga de unirse a la cafeína y sacarla del grano. Seguidamente se cuecen los granos con agua para eliminar cualquier resto del disolvente.

Ahora que ya conoces la fórmula química del café y la ciencia que se esconde durante su proceso de producción, así como sus efectos, sabrás lo importante que es ingerir una dosis moderada de esta bebida u optar por otras opciones cómo el café descafeinado o las infusiones.