El espresso es una de las bebidas más populares del mundo y su preparación apenas ha cambiado en décadas. La receta básica parece inamovible: café molido, agua caliente y presión. Sin embargo, un grupo de investigadores australianos ha demostrado que existe otra posibilidad. Su propuesta consiste en utilizar ultrasonidos para extraer los compuestos del café a temperatura ambiente, eliminando la necesidad de calentar el agua durante el proceso.

El resultado ha sorprendido incluso a los propios científicos. En pruebas realizadas con alrededor de 100 consumidores habituales de café, la mayoría no pudo distinguir entre un espresso tradicional y otro elaborado mediante ultrasonidos. Además, el sistema consume aproximadamente un 75 % menos energía que una máquina de espresso convencional. Aunque todavía se trata de una tecnología experimental, abre nuevas posibilidades para la industria cafetera y para futuras máquinas domésticas más eficientes.

Una pregunta sencilla con implicaciones importantes

La investigación nació de una cuestión aparentemente simple: ¿es realmente necesario utilizar agua caliente para preparar un espresso?

Durante décadas, la industria ha asumido que sí. Las máquinas de espresso funcionan haciendo pasar agua a temperaturas comprendidas normalmente entre 90 y 96 ºC a través de café molido bajo una presión cercana a los 9 bares. Esta combinación permite extraer aceites, compuestos aromáticos, cafeína y otras sustancias responsables del sabor característico de la bebida.

Sin embargo, investigadores de la Universidad de Nueva Gales del Sur (UNSW Sydney), liderados por Francisco Trujillo, decidieron explorar una alternativa basada en ultrasonidos. Los resultados fueron publicados en el Journal of Food Engineering, donde describen un método capaz de generar café con intensidad similar al espresso utilizando agua a temperatura ambiente.

Lo más llamativo es que el sistema logra esta extracción en apenas dos o tres minutos. Aunque sigue siendo más lento que los aproximadamente 30 segundos que suele requerir un espresso tradicional, resulta enormemente más rápido que métodos de extracción en frío como el cold brew, que pueden necesitar entre 12 y 24 horas.

El protagonista: el espresso ultrasónico

El verdadero protagonista de esta investigación es el denominado ultrasonic espresso o espresso ultrasónico.

Lejos de tratarse de una máquina completamente nueva, el prototipo desarrollado por los investigadores modifica una cesta de filtrado convencional incorporando un transductor ultrasónico. Este componente transforma energía eléctrica en vibraciones mecánicas de alta frecuencia que se transmiten directamente al agua y al café molido.

A diferencia de una cafetera tradicional, donde el calor es el principal responsable de acelerar la extracción, en este caso son las ondas ultrasónicas las que realizan el trabajo. Estas vibraciones generan fenómenos físicos muy particulares que permiten liberar rápidamente los compuestos presentes en el café.

Según los investigadores, el sistema consigue una bebida con riqueza aromática, cuerpo y concentración comparables a las de un espresso convencional. Además, el consumo energético se reduce drásticamente al eliminar la necesidad de calentar grandes cantidades de agua.

Cómo funciona la extracción mediante ultrasonidos

La clave de todo el proceso se encuentra en un fenómeno denominado cavitación acústica.

Cuando las ondas ultrasónicas atraviesan el agua, generan ciclos extremadamente rápidos de compresión y expansión. Como consecuencia aparecen millones de microburbujas microscópicas que crecen y colapsan continuamente.

La implosión de estas burbujas produce microchorros líquidos y fuerzas localizadas muy intensas. A escala microscópica, estos efectos actúan sobre las partículas de café como si fueran diminutos cepillos mecánicos capaces de erosionar la superficie del grano molido.

Desde una perspectiva técnica, la cavitación aumenta significativamente el área superficial efectiva disponible para la transferencia de masa. Los microchorros generados pueden alcanzar velocidades elevadas a nivel microscópico, facilitando la difusión de compuestos solubles hacia el agua.

Los investigadores observaron que este mecanismo acelera la liberación de aceites, ácidos orgánicos, compuestos aromáticos y cafeína incluso cuando el agua permanece a temperatura ambiente. Sin la acción de los ultrasonidos, lograr una extracción equivalente resultó prácticamente imposible bajo las mismas condiciones experimentales.

Ajustar cada parámetro resulta fundamental

Aunque la idea pueda parecer sencilla, conseguir resultados consistentes requirió una importante fase de optimización.

Uno de los parámetros más relevantes fue la relación entre agua y café. Una cantidad excesiva de agua producía bebidas demasiado diluidas, mientras que cantidades insuficientes dificultaban la extracción adecuada.

También fue necesario ajustar cuidadosamente el tamaño de molienda. Los investigadores comprobaron que pequeñas variaciones en la granulometría modificaban notablemente el rendimiento de extracción. Una molienda demasiado gruesa reducía la eficiencia del proceso, mientras que una excesivamente fina podía alterar el comportamiento de la cavitación.

La potencia ultrasónica y el tiempo de exposición constituyeron igualmente variables críticas. El estudio determinó que una ventana operativa de entre dos y tres minutos ofrecía un equilibrio adecuado entre intensidad aromática y control del amargor.

Desde el punto de vista de ingeniería de procesos, la estabilidad del sistema dependió además del diseño resonante empleado para maximizar la transferencia energética desde el transductor hacia el medio líquido.

La prueba definitiva: una cata a ciegas

La teoría podía ser interesante, pero la verdadera cuestión era otra: ¿cómo sabe realmente este café?

Para responder a esa pregunta, el equipo organizó una cata a ciegas con aproximadamente 100 consumidores habituales de café. Los participantes probaron tanto bebidas preparadas mediante métodos tradicionales como versiones obtenidas con ultrasonidos.

Los resultados fueron sorprendentes. En el caso del espresso, los participantes no lograron distinguir de forma consistente cuál había sido elaborado mediante el método convencional y cuál mediante ultrasonidos. Las diferencias sensoriales registradas fueron estadísticamente insignificantes cuando ambas muestras se sirvieron a la misma temperatura.

En algunas pruebas relacionadas con café filtrado, las versiones elaboradas con ultrasonidos llegaron incluso a obtener valoraciones ligeramente superiores en determinados aspectos sensoriales, especialmente en lo relativo al equilibrio del amargor.

Estos resultados sugieren que gran parte de los compuestos responsables de la experiencia organoléptica del espresso pueden obtenerse mediante mecanismos distintos al calentamiento tradicional.

Un ahorro energético muy significativo

Uno de los aspectos más interesantes del proyecto es su impacto potencial sobre el consumo energético.

Las máquinas de espresso convencionales requieren energía tanto para calentar el agua como para mantener estable la temperatura del sistema. En cafeterías con gran volumen de servicio, este gasto puede ser considerable.

Los investigadores calcularon que su sistema ultrasónico utilizó únicamente el 24,3 % de la energía consumida por una máquina de espresso tradicional equivalente. Dicho de otra manera, la reducción energética ronda el 75 %.

Este dato adquiere especial relevancia si se considera la escala global del mercado cafetero. Millones de máquinas funcionan diariamente en hogares, oficinas, cafeterías y plantas industriales de todo el mundo.

Desde un punto de vista técnico, la mayor parte del ahorro proviene de eliminar la etapa de calentamiento. Calentar agua desde temperatura ambiente hasta aproximadamente 93 °C representa la fracción dominante del consumo energético en la preparación tradicional del espresso.

Más allá de las cafeterías domésticas

Aunque resulta fácil imaginar futuras cafeteras ultrasónicas para el hogar, los investigadores consideran que las aplicaciones industriales podrían ser incluso más interesantes.

La producción de bebidas listas para consumir, concentrados de café y productos refrigerados representa un enorme mercado internacional. En estos casos, no siempre es necesario servir la bebida caliente al consumidor final.

Un concentrado obtenido a temperatura ambiente podría utilizarse directamente para fabricar bebidas embotelladas, mezclas lácteas o productos destinados a cadenas de distribución. Además, reducir el consumo energético en procesos industriales puede traducirse en ahorros económicos significativos.

La posibilidad de generar grandes volúmenes de café concentrado sin calentamiento también podría simplificar ciertos procesos logísticos relacionados con el almacenamiento y transporte.

Los retos que aún quedan por resolver

Pese a los resultados prometedores, la tecnología todavía está lejos de sustituir a las máquinas de espresso convencionales.

Uno de los principales desafíos es la velocidad. Aunque dos o tres minutos representan un tiempo muy corto para una extracción en frío, siguen siendo bastante más que los aproximadamente 30 segundos de una máquina profesional de espresso.

También existen interrogantes sobre aspectos específicos de la experiencia cafetera. Algunos especialistas se preguntan si la crema producida mediante ultrasonidos puede reproducir exactamente la textura y estabilidad de la obtenida mediante alta presión tradicional. Las características coloidales del espresso clásico son complejas y dependen de múltiples factores físicos.

Además, cualquier futura comercialización requerirá diseñar equipos robustos, fiables y económicamente viables para un uso continuado.

Un paso más en la ciencia del café

La investigación actual no surge de la nada. El mismo grupo ya había trabajado anteriormente en sistemas ultrasónicos para acelerar la producción de café cold brew.

Aquellos experimentos demostraron que procesos que normalmente requerían entre 12 y 24 horas podían completarse en apenas unos minutos mediante cavitación acústica. El nuevo estudio lleva ese concepto un paso más allá al intentar reproducir características propias del espresso tradicional.

Reflexiones finales

La historia del café está llena de innovaciones que inicialmente parecían poco convencionales. El espresso ultrasónico podría convertirse en una de ellas. Aunque todavía se encuentra en fase experimental, los resultados obtenidos por la Universidad de Nueva Gales del Sur muestran que es posible preparar una bebida comparable al espresso utilizando principios físicos completamente distintos a los empleados durante más de un siglo.

El hecho de que cerca de 100 consumidores no pudieran diferenciar claramente entre ambas versiones del café aporta credibilidad a la propuesta. Más importante aún es la reducción energética observada, que alcanza aproximadamente un 75 % respecto a los métodos tradicionales.

Todavía quedan preguntas abiertas sobre costes, escalabilidad, velocidad de preparación y aceptación comercial. Sin embargo, la investigación demuestra que incluso una bebida tan estudiada como el espresso sigue ofreciendo oportunidades para explorar nuevos enfoques tecnológicos. El sonido, algo que normalmente asociamos a la comunicación o al entretenimiento, podría acabar desempeñando un papel inesperado en la forma en que se prepara el café del futuro.