Universidad de Puerto Rico Recinto Universitario de Mayaguez Colegio Ciencias Agricolas DEPARTAMENTO CULTIVOS Y CIENCIAS AGROAMBIENTALES La presentacin clsica de representar el caf es usualmente por fotos de grano oro o tostado pero para consumirlo es necesario destruir esa forma bonita que le ha dado la naturaleza a la semilla y transformarlo en harina. Definicin disminuir el tamao por medio de cortes, raspaduras, trituracin, desgarre,frotacin, rotura, pulido o cualquier otro proceso que pueda ocasionar reduccin del tamao de las partculas. MOLIENDA CAF Miguel F. Monroig Ingls Despus de desarrollar el sabor del caf en el tostado es deseable extraer eficientemente los solubles y volatiles del caf tostado los cuales forman parte del aroma y el sabor. Los solubles pueden ser extrados del grano entero tostado el rendimiento ser menor y el sabor pobre. La extraccin debe hacerse completa, esmerada y cuidadosa para dar un rendimiento mayor de los solubles rpida por el rompimiento del grano entero en partculas pequeas. MOLIENDA CAF (CONT. )Miguel F. Monroig Ingls Este rompimiento expone a una mayor superficie para la liberacin del CO2 y la absorcin de agua caliente mientras al mismo tiempo se acorta la distancia del centro de cada partcula a la superficie reduciendo asi grandemente la distancia de difusin. Mayor exposicin de superficie tambin aumenta la cantidad de sustancias coloidales que estn libres de i r a la solucin de agua( o suspensin). Muchas de estas sustancias son carbohidratos y sustancias grasosas.MOLIENDA CAF (CONT. )Miguel F. Monroig Ingls La operaci n que efecta esta conversin sel l ama en trmi nos de i ngeniera tri turacin o fractura conmunita l o que si gni fica romper l as part cul as en pequeos fragmentos mi entras que en elargot delcaf seconoce como mol i enda. La mol i enda sel l eva a cabo en un mol i no yelproducto resul tante es caf mol i do o hari na caf.MOLIENDA CAF (CONT.) Miguel F. Monroig Ingls El objetivo principal de la molienda es aumentar la superficie de extraccin para aumentar la extensin de la difusin entre el agua y el slido de manera de facilitar la transferencia de sustancias solubles a la bebida. Cada vez que una partcula se rompe se genera superficie adicional la cual viene en contacto con el agua. MOLIENDA CAF (CONT.) Miguel F. Monroig Ingls Parametros que influencian la molienda Variaciones en la mezcla Grado de tueste Humedad del grano tostado Alteraciones MOLIENDA CAF (CONT.) Miguel F. Monroig Ingls Variaciones en la mezcla Variabilidad en la composicin del caf a moler Origen de diferentes mezclas Pas Variedades botnicas Mtodo de procesamiento (hmedo, seco, semi-seco) Falta de homogeneidad en la dureza del grano MOLIENDA CAF (CONT.) Miguel F. Monroig Ingls Grado de tueste Reacciones de pirlisis forman compuestos voltiles y aromas produciendo una considerable expansin del grano. Dependen del tiempo y temperatura final Esta expansin ocurre en detrimento de la elasticidad de las paredes celulares las cuales se tornan quebradizas y pierden tenacidad cambiando de un comportamiento plstico a uno eventualmente quebradizo en caf de tueste oscuro. MOLIENDA CAF (CONT.) Miguel F. Monroig Ingls Si el caf tostado se enfria con aire la gran cantidad de gas atrapado en las celulas puede afectar la estabilidad del proceso de molienda Una manera de sacar los gases naturalmente es dejando reposar el caf tostado durante un tiempo apropiado MOLIENDA CAF (CONT.) Miguel F. Monroig Ingls Tiempo de reposo del caf tostado: En ambientes secos, los cafs recin tostados se muelen peor que los que han reposado unas horas ya que el caf recin tostado es ms blando y se aplasta formando lminas al pasar por los rodillo moledores. Humedad: los cafs ms hmedos se muelen peor por las mismas razones que acabamos de exponer. MOLIENDA CAF (CONT.) Miguel F. Monroig Ingls Humedad del caf tostado El templar (enfriar)elcaf tostado con agua (quenching) puede resultar en un alto contenido residual de humedad el cual: Incrementa la tenacidad (firmeza) de los granos Aumenta el consumo de energadel molino resultando en un sobrecalentamiento del caf. MOLIENDA CAF (CONT.) Miguel F. Monroig Ingls Contrario al enfriamiento con aire el templado con agua provoca la rotura de las paredes celulares por la contraccin sbita del volumen como resultado de la cada brutal en la temperatura. Esto ocasiona una gran prdida de gases de los granos antes de ser molidos y modifica la resistencia al rompimiento de las partculas. MOLIENDA CAF (CONT.) Miguel F. Monroig Ingls Perturbaciones Como en cualquier operacin mecnica hay un inevitable elemento de friccin el cual aumenta el calor generado. La regla de oro en la molienda es detenerse y esperar por la estabilidad termal de la mquina antes de considerarla operacional. MOLIENDA CAF (CONT.) Miguel F. Monroig Ingls Como en toda mquina los molinos estan expuestos a desgate y roturas por lo que necesitan el mantenimiento adecuado. Las partes que deben estar ms cuidadosamente bajo control son losinstrumentos de corte. El resultado de cuchillas botas es un aumento adverso en la temperatura debido a laalta compresin de corte aplicado a las partculas de caf. El calentamiento de las cuchillas imparten a la bebida un sabor a quemado y amargo debido alsobrecalentamiento del caf. MOLIENDA CAF (CONT.) Miguel F. Monroig Ingls Modificaciones fsico-qumicas debido a la molienda Son causadas principalmente por las temperaturas alcanzadas por el caf entrelas cuchillas. Se han medido temperaturas de hasta 800C La molienda puede causar al menos dos efectos visibles que pueden afectar la taza. Aceleracin de laprdida del aroma Aceite superficial MOLIENDA CAF (CONT.) Miguel F. Monroig Ingls Aceleracion de la perdida del aroma El rompimiento de las celulas por la molienda libera el contenido de gas en la celula (CO2 y CO) acompaado de pequeas cantidades de sustancias volatiles. Las sustancias volatiles aunque en pequeas cantidades son las responsables y esenciales para dar el aroma tipico del caf. MOLIENDA CAF (CONT.) Miguel F. Monroig Ingls Aceite superficial La apariencia de aceite superficial en la harina: A temperaturas altas se vuelven ms fludas de maneraque pueden pasar fcilmente a trves de micro hendiduraso grietaspara cubrir la superficie externade las partculas hacindolas pegajosas. Aunque puede apareceral final del tostado este fenmeno tambin puede ocurrir durante la molienda por sobrecalentamiento. MOLIENDA CAF (CONT.) Miguel F. Monroig Ingls Liberacin de CO2 durante la molienda La molienda esta acompaada de una gran cantidad de bixido de carbono y aromas voltiles. (Fragancia) Estar cerca de un molino por largos perodos de tiempo puede ser arriesgado en algunas ocasiones debido al alto contenido de CO2 en el aire MOLIENDA CAF (CONT.) Miguel F. Monroig Ingls Es peligroso para un empleado entrar a unsilo de almacenamiento de caf recien molido ya que el CO2 en el aire puede ser mayor al 5%. Los efectos fisiolgicos del CO2 pueden ser tan disimulados que una persona pasando por esta experiencia no se da cuenta del peligro. Por cada 100 libras de caf molido al menos de a 1% de CO2 es liberado. MOLIENDA CAF (CONT.) Miguel F. Monroig Ingls Un volumen de CO2 igual al inicial puede continuar liberndose del caf molido uno odos das despus dependiendo de la temperatura y ventilacin del almcen. Elcaf molido es usualmente empacado dentro de las 8horas luego de la molienda. Debe tenerse la precaucin de ventilar el CO2 de las reas de molienda. Elcaf molido absorve rpidamente la humedad de la atmsfera y es unbuen desecante. MOLIENDA CAF (CONT.) Miguel F. Monroig Ingls Miguel F. Monroig Ingls Despus de que elcaf es molido hay una considerable tendencia de la harina a separarse en partculas gruesas y finas. Es deseable mantener un tiempo mnimo adecuado entre la molienda y el uso de la harina en el percolador para evitar la menor prdida posible del caf molido. ALMACENAMIENTO Miguel F. Monroig Ingls Todos los productos alimenticios tienden a cambiar sus caractersticas sensoriales durante el almacenamiento a trves de actividades: Microbianas Enzimticas Qumicas Fsicas ALMACENAMIENTO Miguel F. Monroig Ingls Puede alterarse su: Composicin Aspecto fsico El deterioro microbiano puede llegar a ser daino a la salud (micotoxinas en caf verde) El deterioro qumico del caf suele ser rpido en trminos de sufragancia pero sin consecuencias dainas a la salud. ALMACENAMIENTO Miguel F. Monroig Ingls La proteccin de un empaque bien sellado es de crucial importancia para mantener un buen aroma. Muchas veces lo anterior es usado por los elaboradores para advertirlea los consumidores del largo de vidade su producto. ALMACENAMIENTO Miguel F. Monroig Ingls Almacenamiento del caf tostado Gracias a las altas temperaturas del tostado el caf torrefacto es un producto estril y no se espera daos por accin y degradacin microbiana. Las altas temperaturas son tambin suficientes para desnaturalizarlas enzimas de maneraque no ocurrirncambios enenzimticos futuros en el caf. ALMACENAMIENTO Miguel F. Monroig Ingls Si n embargo, reacciones oxi dativas parti cularmente en presencia de humedad son responsables por l a gran mayora de l os cambi os qu micos que ocurren en elcaf tostado. Cambi os f si cos por l a prdi da o ganaci a de componentes vol ti les (pri nci pal mente causados por humedad) pueden ser si gnificativos en elcaf. El caf tostado es un producto altamente higroscpico rico en componentes volatiles frgiles. ALMACENAMIENTO Miguel F. Monroig Ingls Causas del deterioro Absorcin de oxgeno Efecto de la humedad Efecto de la temperatura Efecto de la luz Otros efectos ALMACENAMIENTO Miguel F. Monroig Ingls Uptake de oxgeno Es la causa principal de deterioro en el caf Estas reacciones oxidativas pueden llevaral caf a adquirir un sabor rancio Un simple modelo no puede describir el mecanismo de deterioro que aparenta ser en dos fases: Dos primeros meses Despues de 2 meses ALMACENAMIENTO Miguel F. Monroig Ingls La adquisicin de oxgeno comienza a ser crtica inmediatamente despus del tueste La vida de anaquel de caf expuesto al aire por 8 horas antes de empacarse es 40% menor que en caf empacado en la misma forma exactamente pero dentro de una hora despus de tostado. ALMACENAMIENTO Miguel F. Monroig Ingls Humedad El agua juega un papel importante ya que influencia toda reaccin de degradacin Con alta humedad se inician las reacciones hidrolticas y en casos extremos puede ocurrir crecimiento de hongos Efecto de la temperatura Juega un papel importante en la funcin de degradacin El deterioro aumenta siete veces por cada incremento de 10oC Ungrannmero de sustancias estan envueltas. ALMACENAMIENTO Miguel F. Monroig Ingls Efecto de la luz Juega un papel cataltico en muchas reacciones qumicas Cataliza las reacciones de autoxidacin Hace que se propaguen las reacciones una vez se inician Otros efectos Adquisicin de malos sabores por contaminacin Estratificacin de partculas de acuerdo a su tamao puede ocurrir dentro del envase causando un flujo desuniforme en la percolacin ALMACENAMIENTO Miguel F. Monroig Ingls EMPAQUES Cristal Aluminio Carton /aluminio Polietileno/Al Miguel F. Monroig Ingls Protejer el producto de la oxidacin, humedad y luz Alargar la vida en almacenamiento Mantener las condiciones del caf (olor, sabor,etc.) Facilitar el transporte Almacenamiento en los estantes o gondolas Atractivo al consumidor (diseo y colores) EMPAQUES Miguel F. Monroig Ingls Miguel F. Monroig Ingls