Porosidad del grano de café: un escáner CT pone a México en 25,23%

Un grano de café partido bajo un escáner deja de parecer macizo en cuanto la luz toca el corte. Dentro hay un panal desgarrado, buena parte de él vacío. La porosidad del grano de café es la fracción del volumen que es gas en vez de materia, y en los granos de café tostados llega a un cuarto o más. Dos estudios de acceso abierto midieron esa estructura, sin deducirla.

Qué hace el tueste con los poros del grano de café

Los poros no están en el grano verde. Se abren en el tueste, cuando la transferencia de calor y de materia dispara reacciones pirolíticas y la degradación térmica. El núcleo va por detrás de la superficie mientras ocurre. Un estudio de modelización de 2025 en Frontiers in Food Science and Technology situó el número de Biot entre 0,48 y 0,82 para aire de tueste de 200 a 280 grados C, con reacciones exotérmicas que arrancan por encima de 150 grados C.

La cifra, origen por origen

Un estudio de 2019 en Food Chemistry: X pasó por un escáner micro-CT bolsas de granos ecológicos tostados de Etiopía, Colombia, Honduras y México compradas en tienda. Porosidad, en orden ascendente: Honduras 23,5%, México 25,23%, Colombia 30,42%, Etiopía 31,43%. Los granos de café mexicanos quedaron en la parte baja del rango, más cerca de Honduras que de Etiopía.

Escaneados a 20 y 35 micrómetros de resolución de vóxel, con 1600 a 3100 imágenes por rotación, grietas mayores y hueco del tegumento fuera del cálculo: los porcentajes describen la red de poros finos, no el corte central. Cuatro bolsas de estante, una por país: el rango es real, pero no prueba un efecto de origen, y el artículo nunca ordena la calidad en taza por porosidad.

La desigualdad dentro de un grano

Los rasgos microestructurales eran heterogéneos dentro de cada grano y entre granos: dos granos de la misma bolsa difieren. La distribución de poros era uniforme, la homogeneidad de sus rasgos baja entre zonas del grano, y los granos etíopes presentaron la mayor interconexión, con poros sueltos fundidos en una cavidad mayor. La anchura difirió entre los cuatro orígenes con p = 0,00, Honduras el más ancho con 8,16 mm, Etiopía el más estrecho con 7,19 mm, en 100 granos por origen. Esa variabilidad llega a la taza: la extracción del café promedia fragmentos que nunca fueron idénticos.

Qué hace el molino con esa estructura

La porosidad decide cómo se rompe un grano. El artículo de 2019, citando a Pittia y colegas en 2001, señala que la microestructura porosa influye en propiedades mecánicas como la fragilidad, que gobiernan el molido y el rendimiento de extracción de sólidos solubles. El artículo de acceso abierto lleva una salvedad: su análisis discriminante no halló asociación significativa entre niveles elementales y origen geográfico.

Lo que dejan las muelas de los granos de café tostados rotos en fragmentos es bimodal. Un estudio de 2023 en Scientific Reports pone el primer pico en 30 a 40 micrómetros, los finos, hechos de paredes celulares internas. Los fragmentos tampoco son macizos: dentro hay bolsas celulares de 30 a 60 micrómetros, las paredes de nuevo porosas a escala nanométrica. Un punto de molienda no da una sola clase de partícula. Ese estudio molió una mezcla de 100% arábica de tueste medio de cuatro formas, 6,7 g por cápsula: las diferencias son el molido, no el café.

La ruta del agua por el lecho

El lecho compactado tiene su propia geometría. En esas simulaciones de 2023 la porosidad del lecho era 0,17 y la tortuosidad 1,80, obtenidas siguiendo 3706 partículas de fluido marcadas: el agua recorre cerca de 1,80 veces la distancia en línea recta. La permeabilidad dio 5,51 x 10-13 metros cuadrados y cayó a 2,5 x 10-13 al subir la presión, con Reynolds entre 0,84 y 3,86. Los molidos gruesos elevaron a la vez la permeabilidad media y su dispersión. Lo que estrecha la distribución, incluido congelar los granos, truco que prueban muchos bebedores de café de especialidad, apunta a esa dispersión.

Un límite acompaña a esas cifras. La resolución no captaba los poros dentro de las partículas: 0,17 es sobre todo la porosidad del lecho de la pastilla, los huecos entre partículas, no los poros del grano de café contados grano a grano. Al comparar escaneos antes y después de la extracción, los mismos autores vieron formarse siempre un perfil de porosidad decreciente, de la salida inferior a la entrada superior, en cuanto el agua ha pasado.

Fíjese en lo que devuelve el molino. Una misma mezcla molida de cuatro formas dio lechos distintos, y los ajustes gruesos elevaron la velocidad del agua y cuánto variaba de un punto a otro. Cuando una preparación sale despareja, mire primero la dispersión que deja el molino, no el grano.