¿Qué son TDS y EY? Guía científica de extracción del café

¿Qué significa un TDS del 1,25 % en la taza?

Significa que 100 g de bebida contienen 1,25 g de materia disuelta, es decir azúcares, ácidos, lípidos emulsionados, cafeína y compuestos aromáticos, más 98,75 g de agua. El denominador es la masa de la bebida, nunca la del molido: eso convierte al TDS en una concentración y no en un rendimiento. El rendimiento de extracción (EY) responde a la otra pregunta, la de qué parte del café seco terminó disuelta, y se divide entre la masa del molido. Dos porcentajes, dos denominadores, y ninguna posibilidad de intercambiarlos.

¿De dónde salen los rangos de 1,15 a 1,35 % y de 18 a 22 %?

De un trabajo de 1957. El bioquímico E. E. Lockhart, primer director del Coffee Brewing Institute, publicó ese año The Soluble Solids in Beverage Coffee as an Index to Cup Quality y construyó el Brewing Control Chart, un plano con la concentración en un eje, el rendimiento de extracción en el otro y el ratio café-agua como rectas oblicuas. El rectángulo central, 1,15 a 1,35 % de TDS frente a 18 a 22 % de rendimiento, lo heredaron la SCAA y después la SCA con el nombre de estándar Gold Cup. En espresso los valores de TDS observados van del 8 al 12 %, sin ventana normativa equivalente.

Ese rectángulo no es una frontera física, sino la zona de preferencia de un panel de consumidores estadounidenses de finales de los años cincuenta. Encuestas posteriores en Europa y en los países nórdicos registran preferencia por bebidas más concentradas que el límite superior de 1,35 %. El marco no queda invalidado: se desplaza el rectángulo, no los ejes. En 2023, un equipo del Coffee Center de la Universidad de California en Davis publicó con la SCA y la Coffee Science Foundation un nuevo Coffee Brewing Control Chart en Journal of Food Science, basado en paneles sensoriales entrenados y en pruebas de preferencia, que además de delimitar una zona cartografía los perfiles de sabor.

¿Qué distingue un TDS bajo de un rendimiento bajo?

Un TDS bajo con rendimiento correcto describe una bebida bien extraída pero diluida: hubo demasiada agua para la dosis, y la corrección es el ratio. Un rendimiento bajo con TDS correcto describe lo contrario, una bebida de densidad normal a la que le falta materia del molido, y la corrección es la molienda, la temperatura o el tiempo. Las dos situaciones se perciben de forma parecida en la taza, floja y corta, y ninguna de las dos se resuelve con el mismo gesto. Ahí está el interés de medir: separar dos causas que el paladar confunde. El diagnóstico sensorial completo, síntoma por síntoma, corresponde a la guía de subextracción y sobreextracción.

¿Cuánto mueve cada variable el rendimiento medido?

Menos de lo que se cree por separado, y lo bastante como para que dos cambios simultáneos vuelvan ilegible el resultado. La molienda es la palanca de mayor recorrido, porque cambia la superficie de contacto; el tiempo y la temperatura siguen; la agitación actúa sobre la homogeneidad más que sobre la cantidad total. El ratio café-agua es el caso aparte: mueve mucho el TDS y casi nada el rendimiento, y por eso sirve para corregir la concentración sin tocar la extracción.

Cuantificar cada palanca con un número fijo sería inventarlo, porque el desplazamiento depende del molino, del tueste y del método. Lo que sí es constante es el orden de magnitud del ruido: la incertidumbre de una lectura de TDS se traduce en unos ± 0,5 puntos de rendimiento. Un cambio que mueva medio punto no ha demostrado nada; uno que mueva dos puntos, sí.

¿Cómo se ajusta una receta midiendo entre cada intento?

Con un bucle corto de cinco pasos, siempre en el mismo orden. Primero se mide el TDS de la receta actual y se calcula su rendimiento con las dos masas anotadas. Segundo, se decide qué corregir: si el rendimiento queda fuera de 18 a 22 %, se toca la molienda, la temperatura o el tiempo; si el que queda fuera es el TDS, se toca el ratio café-agua. Tercero, se cambia una sola variable. Cuarto, se vuelve a medir en las mismas condiciones, con la misma toma de muestra. Quinto, se anotan la dosis, la masa de bebida, el TDS y la variable modificada: sin esas cuatro cifras la medición no puede recalcularse ni compararse más adelante.

El bucle termina cuando la taza convence, no cuando el número entra en la ventana. La ventana indica por dónde empezar con un café desconocido; no dictamina sobre una taza ya probada.

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¿Cómo se calcula el rendimiento a partir del TDS?

Con una multiplicación y una división:

rendimiento (%) = TDS (%) × masa de bebida (g) / masa de café seco (g)

No interviene ningún factor 100. Solo aparece si el TDS se introduce en forma decimal, 0,0130 en lugar de 1,30, y en ese caso el resultado debe multiplicarse por 100. Ambas escrituras circulan, y de su cruce salen los rendimientos del 0,2 % o del 2.080 % que a veces se leen. Un valor verosímil se sitúa entre el 15 y el 25 %.

Ejemplo resuelto: 20 g de molido, 320 g de bebida pesada y un TDS medido del 1,30 %. La cuenta es 1,30 × 320 / 20 y da 20,8 %, dentro de la ventana de 18 a 22 %. La bebida se pesa, no se deduce del volumen: aproximar la densidad a 1 sigue siendo aceptable en filtro, donde los sólidos disueltos representan poco más del 1 % de la masa, pero deja de serlo en espresso, donde además la crema vuelve ilegible el volumen.

Existe una segunda escritura que parte del agua vertida en lugar de la bebida recogida, y exige restar lo que retiene el lecho, unos 2 g de agua por gramo de molido en filtro. Sobre el mismo ejemplo, 360 g de agua menos 40 g retenidos por 20 g de molido dejan 320 g de bebida, y por tanto el mismo 20,8 %. Si se omite la retención, la cuenta da 1,30 × 360 / 20 = 23,4 %: la misma taza, dos puntos y medio más alta, y el valor alto es el equivocado. Las dos formas deben coincidir siempre; cuando divergen, la retención es la explicación.

¿Qué indica cada uno de los cuatro cuadrantes?

El par formado por el TDS y el rendimiento reparte cualquier extracción en cuatro casillas, y cada una señala una corrección distinta. Rendimiento bajo con TDS bajo: se extrajo poco y además la bebida quedó diluida. El agua pasó demasiado rápido, por molienda gruesa, temperatura baja o tiempo corto. Rendimiento bajo con TDS alto: pasó poca agua por el café, así que la bebida es densa aunque el molido apenas haya cedido materia. Es raro en filtro y habitual en un ristretto; lo que hay que abrir es el ratio, no cerrar la molienda.

Rendimiento alto con TDS bajo: se extrajo mucho y luego se diluyó en demasiada agua. La causa está en el ratio, no en la extracción, de modo que se reduce el agua o se sube la dosis y no se toca la molienda. Rendimiento alto con TDS alto: la extracción fue demasiado lejos en una bebida ya densa, lo que se corrige moliendo más grueso o acortando el contacto.

La regla de reparto cabe en una frase: el rendimiento se corrige con molienda, temperatura y tiempo; el TDS se corrige con el ratio café-agua. Dos mediciones que encuadren un solo cambio bastan para saber en qué dirección se avanza.

¿Por qué el TDS del agua no es el TDS de la taza?

Porque son dos medidas distintas, con unidades distintas y funciones distintas, que comparten nombre. El TDS del agua de preparación cuenta minerales disueltos antes de tocar el café y se expresa en partes por millón. El TDS de la bebida cuenta materia extraída del café y se expresa en porcentaje de masa. Confundirlos lleva a error de tres órdenes de magnitud: un agua de 150 ppm equivale a un 0,015 % de sólidos disueltos, frente al 1,25 % de una taza de filtro.

La consecuencia práctica es doble. Primero, la lectura del refractómetro sobre la bebida incluye también los minerales del agua, aunque su peso sea marginal frente a la materia del café. Segundo, ningún rango de agua sirve como objetivo para la bebida ni al revés. La composición del agua de preparación, su dureza y su alcalinidad son un tema aparte, tratado en la guía del agua para café.

Para quien empieza a usar estas dos cifras como herramienta, la rutina útil es sencilla: registrar durante dos semanas las mejores y las peores extracciones con sus parámetros, su TDS y su rendimiento calculado. Con veinte o treinta registros aparecen los patrones que ninguna taza aislada muestra, y la medición pasa de ser un número curioso a ser un instrumento de reproducción.