La preparación tradicional de un café espresso requiere de tres variables fundamentales: agua caliente, alta presión y, por ende, un elevado gasto de energía. Sin embargo, la ingeniería colombiana en el exterior acaba de demostrar que el calor no es un elemento indispensable para obtener una bebida concentrada y con el mismo perfil sensorial. Un equipo de investigación de la Escuela de Ingeniería Química de la Universidad de Nueva Gales del Sur (UNSW Sydney), en Australia, liderado por el científico colombiano Francisco Trujillo, desarrolló un método que emplea ultrasonido para lograr la misma riqueza, cuerpo y carga de cafeína que un espresso convencional, pero utilizando agua a temperatura ambiente.
La innovación principal radica en la drástica reducción del consumo energético, el cual disminuye hasta en un 75 % al eliminar la necesidad de calentar el líquido. Esta reducción representa un beneficio económico y ambiental significativo, especialmente para las compañías que elaboran productos derivados del café a nivel masivo. La investigación, cuyos detalles metodológicos fueron publicados en la revista científica Journal of Food Engineering, confirma que el proceso de extracción toma entre 2, 5 y 3 minutos.
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¿Quién es el investigador colombiano detrás de este avance?
El liderazgo de este proyecto está a cargo del Dr. Francisco Trujillo, investigador colombiano radicado en Australia y académico en UNSW Sydney. Con una sólida trayectoria en ingeniería de alimentos y bioprocesamientos, Trujillo ha enfocado gran parte de su carrera en la aplicación de tecnologías avanzadas —como el ultrasonido de alta potencia y la cavitación— para hacer más eficientes y sostenibles los procesos de la industria alimentaria.
Para el científico, este logro no es solo un hito académico, sino un puente directo con sus raíces. “Para mí, como colombiano, el café no es solo una bebida: es parte de nuestra cultura, nuestra economía y nuestra identidad. Por eso es muy especial trabajar en una tecnología que podría transformar la forma en que el mundo prepara y produce café, desde la comunidad consumidora hasta la gran industria”, señaló el Dr. Trujillo, cuyo perfil investigativo en la universidad australiana destaca su especialidad en reactores ultrasónicos y modelado de sistemas alimentarios.
¿Cómo funciona la cavitación acústica en la extracción del café?
El sistema diseñado por el Dr. Trujillo y su equipo transforma una canasta de filtro tradicional en un reactor ultrasónico mediante la adición de un transductor, un pequeño dispositivo metálico que genera vibraciones de alta frecuencia contra el costado del contenedor. Al activarse, estas ondas sonoras, situadas muy por encima del límite captable por el oído humano, hacen que la canasta vibre rápidamente, transmitiendo el movimiento al agua y a las partículas de café molido.
Este proceso físico induce un fenómeno denominado cavitación acústica. Consiste en la formación y el colapso de burbujas microscópicas dentro del líquido. Cuando estas diminutas esferas colapsan cerca del residuo sólido, generan microchorros de líquido que fracturan y erosionan la superficie del grano molido. Dicha acción mecánica acelera la transferencia de aceites esenciales, compuestos aromáticos y cafeína hacia el agua, superando las barreras cinéticas que impone la baja temperatura.
Anteriormente, el equipo de la UNSW había adaptado esta tecnología para optimizar la producción de café en frío (cold brew), reduciendo el tiempo de preparación habitual de 12 horas a solo tres minutos. No obstante, el avance actual ajustó variables críticas como la molienda fina y la proporción exacta de agua por gramo para asegurar una concentración equivalente a la de las máquinas tradicionales de cafetería.
¿Es posible distinguir el espresso ultrasónico de uno tradicional?
Para validar la efectividad de la tecnología sin sesgos comerciales, el equipo de investigación realizó una evaluación sensorial a ciegas con la participación de aproximadamente 100 personas consumidoras habituales de café. El panel evaluó cuatro muestras enfriadas a la misma temperatura y servidas en recipientes idénticos codificados: espresso tradicional, espresso ultrasónico, café de filtro estándar y café de filtro procesado con ondas sonoras.
Cada participante evaluó parámetros de aroma, sabor, amargor y agrado general en una escala de nueve puntos. Los análisis estadísticos reflejaron que no existieron diferencias significativas entre ambas versiones de espresso. La mayoría de la audiencia no logró diferenciar el método de extracción tradicional del ultrasónico de forma confiable. En el caso del café de filtro, la versión con ultrasonido obtuvo calificaciones superiores, destacando un amargor más agradable.
“Estos hallazgos demostraron que el uso de ultrasonido no perjudicó el sabor y, en algunos casos, incluso lo mejoró, a pesar de prepararse a temperatura ambiente”, explicó el Dr. Trujillo.
¿Cuáles son las proyecciones para el mercado de bebidas?
Aunque la tecnología es viable para el desarrollo futuro de electrodomésticos de uso residencial, la aplicabilidad más inmediata se ubica en el sector industrial de bebidas listas para tomar (ready-to-drink). Al generar un extracto concentrado con rapidez, los complejos industriales pueden emplear el producto directamente como base para bebidas lácteas o embotelladas, reduciendo de forma sustancial los costos de operación y las emisiones de carbono asociadas al calor de la planta.
El sistema de ultrasonido cuenta con el potencial de escalarse para satisfacer las necesidades de la gran industria, ofreciendo beneficios reales en la optimización de tiempos de procesamiento. Con patentes en trámite y el respaldo de UNSW Sydney, la innovación liderada por el científico colombiano promete redefinir la eficiencia energética en uno de los sectores de consumo más grandes del planeta.
