Distribuição bimodal vs unimodal: o que está mesmo por trás da sensação xaroposa

Moinhos, o básico

Distribuição bimodal vs unimodal: o que está mesmo por trás da sensação xaroposa

«Unimodal» é uma das palavras que mais vendem no marketing dos moinhos. Fomos ver o que mostram as medições – e pelo caminho aprendemos que essa coisa, assim, não existe. O que existe é uma explicação física limpa daquilo que sentimos como corpo.

Em resumo

Toda a moagem de espresso é bimodal, muitas vezes até trimodal. Uma distribuição unimodal de espresso nunca foi medida na literatura especializada – o termo correto seria «com menos fines», não «unimodal».

As fines preenchem os interstícios entre as partículas grossas, reduzem a permeabilidade e prolongam a extração. Isso está bem documentado. Que criem corpo, não está.

A sensação xaroposa nasce, segundo o conhecimento atual, de várias fases em simultâneo: sólidos dissolvidos, gotículas de óleo emulsionadas, fragmentos de parede celular em suspensão e a espuma. Não é uma pura questão de viscosidade.

Bimodal quer dizer: a distribuição do tamanho das partículas tem dois máximos. Um pico nas partículas mais finas, as chamadas fines, e outro na fração grossa. Por convenção, consideram-se fines as partículas abaixo dos 100 micrómetros – é um acordo, não uma constante da natureza.

Animação 1 · A mesma moagem, duas formas de contar
A · Parte da massa altonada Pico fines 40–50 µm Pico grosso 257 µm 10301003001000 B · Parte do número ← 99 % dos grãos 10301003001000 Tamanho de partícula em µm (log)
Mós padrãomós com menos finesLimite fines 100 µm

A pergunta: quanta massa de café há neste tamanho? Duas montanhas — fines e fração grossa. B pergunta: quantos grãos têm este tamanho? Fica só uma montanha, a fração grossa quase desaparece.

Forma esquemática, posições medidas: pico de fines 40–50 µm (Corrochano et al. 2015), picos 13 µm e 257 µm (Uman et al. 2016), 99 % das partículas abaixo de 100 µm em número (Cameron et al. 2020).

As duas imagens mostram exatamente a mesma moagem. Em cima conta a massa, em baixo o número de grãos – e de duas montanhas ficou uma. É precisamente aqui que nascem a maioria dos mal-entendidos nos fóruns: duas pessoas falam do mesmo moinho e pensam em dois gráficos diferentes. A curva laranja em cima é o que conseguem os talhes com menos fines: um pico de fines mais pequeno. Ele não desaparece. Ao analisar 300 distribuições, Gagné verificou que a posição do pico de fines varia entre moinhos diferentes até 8 micrómetros – real, mas pequeno.

Peer-ReviewUm aviso sobre a leitura dos números, que quase nos fez escorregar também: a frase muito citada «99 por cento de todas as partículas são menores do que 100 micrómetros», de Cameron et al. (2020), é ponderada pelo número, não pela massa. Em massa, as fines são uma pequena minoria. Representam, no entanto, cerca de 80 por cento da superfície acessível. E: métodos de medição diferentes – difração laser, análise dinâmica de imagem, peneiração – dão números diferentes. Os valores de dois estudos não se comparam diretamente.

Porque é que o espresso unimodal não existe

É o ponto em que mais tivemos de mudar de ideias durante a pesquisa. Em toda a literatura com revisão por pares que consultámos não há uma única distribuição de partículas unimodal medida num grau de moagem de espresso. São todas bimodais, e a análise de 300 distribuições de Gagné mostra que os dados se descrevem ainda melhor com três distribuições log-normais sobrepostas do que com duas.

O mecanismo por trás está em Cameron et al. (2020): quando a moagem é regulada mais fina, aumenta a proporção de fines – o seu tamanho, esse, mantém-se constante. As partículas partem-se até serem suficientemente pequenas para passar a folga entre as mós. O pico de fines é um produto da mecânica da fratura, não da folga. Moer mais fino gera mais fines, não menos.

O único estreitamento da distribuição comprovado experimentalmente vem de outra direção: Uman et al. moeram grãos a menos 196 graus em azoto líquido. O valor modal desceu 31 por cento, o limiar das fines passou de 70 para 61 micrómetros. Mais estreita sim – unimodal não.

A palavra certa
«Com menos fines» em vez de «unimodal»

Se alguém te vender um moinho unimodal, o que de facto está a dizer é: o pico de fines é mais pequeno. É uma propriedade real, mensurável, e com valor. Só não é aquilo que a palavra afirma. Por isso preferimos «com menos fines» – descreve o que acontece realmente. Outros no setor veem-no com mais descontração, e também está tudo bem assim.

Fines, permeabilidade e curva de extração

Aqui a base de evidência fica mesmo boa. Corrochano et al. (2015) mediram sistematicamente a permeabilidade de leitos de café: vai de 2.59 × 10−14 a 3.36 × 10−13 metros quadrados – um fator de cerca de 13 entre os extremos, apenas pela distribuição das partículas e pela densidade do leito. Com a mesma densidade aparente, um leito moído grosso era 4.4 vezes mais permeável do que um fino.

O valor mais revelador: a porosidade medida do leito situou-se entre 0.12 e 0.33 – claramente abaixo de 0.36, o valor de um empacotamento aleatório de esferas do mesmo tamanho. É a prova física direta de que as fines preenchem os interstícios entre as partículas grossas.

Animação 2 · Porque é que as fines compactam o puck
Poucos finesMuitos fines Permeabilidade do leito poucos finesalta muitos finesbaixa
Grãos grossos, 300–800 µmFines, abaixo de 100 µmÁgua

À esquerda a água encontra canais contínuos. À direita as fines instalam-se nos interstícios e estreitam cada caminho.

As barras mostram os valores extremos da permeabilidade medida: 3.36 × 10⁻¹³ contra 2.59 × 10⁻¹⁴ m², um fator de cerca de 13 (Corrochano et al. 2015). Tamanhos das partículas muito exagerados na imagem — as fines reais são cerca de dez vezes mais pequenas do que aqui desenhadas.

Smrke, Eiermann e Yeretzian (ZHAW Wädenswil) formulam a mesma conclusão em 2024, sem rodeios: uma proporção de fines mais alta reduz a permeabilidade, abranda o fluxo e prolonga o tempo de extração.

Daí não decorre, porém, «mais fines igual a mais extração». Cameron et al. (2020) encontraram uma curva não monótona: o rendimento de extração sobe com uma moagem mais fina só até certo ponto e depois volta a descer. A razão é a aglomeração e a densidade irregular do leito, que obstruem em parte o fluxo. A diferença entre o rendimento calculado e o realmente medido foi de 13.1 por cento na regulação mais fina – a parte do leito que, pelo cálculo, a água já não alcança. Com regulações um pouco mais grossas essa diferença desce para 6.1 e 2.6 por cento. O efeito não é, portanto, uma lei da natureza, mas consequência de moer demasiado fino.

Particularmente instrutiva é a conclusão dos autores: o mesmo rendimento de 22 por cento consegue-se com dois graus de moagem muito diferentes – mas a composição química dos dois shots não é a mesma. Dois espressos com o mesmo valor no refratómetro podem saber de forma completamente diferente. No simulador de moinhos podes percorrer este comportamento.

De que é feito fisicamente o corpo xaroposo

Passemos à verdadeira questão. Em 2011, Illy e Navarini descreveram na Food Biophysics de que é feito um espresso enquanto sistema físico – e os números são surpreendentemente concretos:

Fase Valor
Sólidos dissolvidos cerca de 52.5 g/l
Gotículas de óleo emulsionadas 90 % abaixo de 10 µm, fração volúmica 0.2–0.3 %
Fragmentos de parede celular em suspensão 2–5 µm, cerca de 150 mg por chávena, o que numa chávena de 30 ml dá cerca de 5 g/l
Lípidos no total Arabica 1.80 mg/ml, Robusta 0.55 mg/ml
Crema densidade da espuma 0.40–0.60 g/ml, bolhas 10–150 µm

O que nos surpreendeu na pesquisa: não encontrámos nenhuma medição publicada da viscosidade de corte do espresso. Illy e Navarini, tal como Ferrari et al., tratam propriedades interfaciais, não a viscosidade da bebida. Qualquer número concreto em milipascal-segundo que se leia sobre espresso é, tanto quanto sabemos, sem suporte publicado.

Isso aponta para uma leitura concreta: só os sólidos dissolvidos ficam, em concentração, abaixo do limiar a partir do qual as pessoas distinguem de forma fiável diferenças de viscosidade. O que sustenta a impressão xaroposa são provavelmente as fases dispersas – gotículas de óleo, micropartículas, espuma – mais o acoplamento transmodal com a doçura e o aroma, que descrevemos na página de análise sensorial. É um raciocínio, não uma demonstração, e assinalamo-lo conscientemente como tal.

O que isto significa para a escolha do moinho

A dicotomia habitual – cónica igual a bimodal igual a encorpado, plana igual a unimodal igual a limpo – não resiste à medição. Gagné encontrou, é certo, que as mós cónicas são em média menos unimodais e menos uniformes, mas com grande sobreposição: encontra-se sem dificuldade uma mó plana menos unimodal do que uma cónica. E há uma conclusão que contraria diretamente a narrativa corrente: unimodalidade e uniformidade correlacionam-se positivamente. Não se troca uma pela outra.

Outra conclusão que desarma o marketing: Smrke et al. (2024) variaram sistematicamente a proporção de fines e mandaram avaliar o resultado do ponto de vista sensorial. Resultado: nenhuma desvantagem sensorial por uma proporção de fines mais alta. Toda a narrativa «as fines são más» fica assim em terreno frágil – e também a afirmação contrária, a de que as fines garantem o corpo. Simplesmente ainda não sabemos ao certo.

Na prática, do nosso ponto de vista, isso significa: escolhe o moinho pelo que é mensurável e percetível – uniformidade, retenção, utilização, resolução da regulação da moagem, tamanho das mós. Como o tamanho das mós entra nisto descrevemo-lo em tamanhos de mós explicados, e a comparação dos modelos de topo em Weber EG-1 vs Lagom P80 vs Lagom 01. A gama completa encontras nos moinhos de café.

Perguntas frequentes

Qual é a diferença entre distribuição bimodal e unimodal?

Bimodal significa dois máximos: um pico de fines e um pico da fração grossa. Unimodal teria apenas um. Na literatura com revisão por pares nunca foi medida uma distribuição unimodal num grau de moagem de espresso – são todas bimodais ou até trimodais. O termo correto para moinhos com um pico de fines pequeno é «com menos fines».

As fines criam mais corpo no espresso?

Está documentado que as fines reduzem a permeabilidade, abrandam o fluxo e prolongam o tempo de extração. Não existe qualquer prova causal de que criem mais corpo. Smrke et al. (2024) não encontraram, com uma proporção de fines mais alta, nem desvantagem sensorial nem uma vantagem de corpo demonstrada.

De onde vem a sensação xaroposa na boca do espresso?

Segundo o conhecimento atual, de várias fases em simultâneo: cerca de 52.5 g/l de sólidos dissolvidos, gotículas de óleo emulsionadas abaixo dos 10 µm, cerca de 150 mg de fragmentos de parede celular em suspensão por chávena e a espuma da crema, com uma densidade de 0.40 a 0.60 g/ml. Não conseguimos encontrar uma medição publicada da viscosidade do espresso.

As mós cónicas dão mais corpo do que as planas?

Como regra geral não resiste à medição. Numa análise de 300 distribuições granulométricas em 24 moinhos de espresso, as mós cónicas eram em média menos unimodais, mas a sobreposição entre os dois tipos era grande. O tipo de mó por si só diz pouco sobre o corpo.

A origem do grão influencia a distribuição das partículas?

Não. Uman et al. (2016) analisaram cafés da Guatemala, de El Salvador, da Tanzânia e da Etiópia por análise de variância: as diferenças não foram significativas. O que muda claramente a distribuição é a temperatura do grão no momento da moagem – grãos moídos frios dão uma distribuição mais estreita.

Dica da torrefação

Se queres provar a diferença entre rico em fines e com menos fines, escolhe um café com muita estrutura. Cozy Chocolate mostra o lado denso e redondo, Wild Peach o lado claro e frutado. O mesmo café em dois moinhos diferentes abre mais os olhos do que qualquer curva – e essa é a única medição que no fim conta. A nossa recomendação, uma entre muitas.

Fontes científicas

Uman, E. et al. (2016) — The effect of bean origin and temperature on grinding roasted coffee. Scientific Reports 6, 24483. doi:10.1038/srep24483

Cameron, M. I. et al. (2020) — Systematically Improving Espresso: Insights from Mathematical Modeling and Experiment. Matter 2(3), 631–648. doi:10.1016/j.matt.2019.12.019

Corrochano, B. R. et al. (2015) — A new methodology to estimate the steady-state permeability of roast and ground coffee in packed beds. Journal of Food Engineering 150, 106–116. doi:10.1016/j.jfoodeng.2014.11.006

Smrke, S., Eiermann, A. & Yeretzian, C. (2024) — The role of fines in espresso extraction dynamics. Scientific Reports 14, 5612. doi:10.1038/s41598-024-55831-x (Coffee Excellence Center, ZHAW Wädenswil)

Illy, E. & Navarini, L. (2011) — Neglected Food Bubbles: The Espresso Coffee Foam. Food Biophysics 6(3), 335–348. doi:10.1007/s11483-011-9220-5

Bora, M. & Briesen, H. (2026) — Characterization of Bimodal Particle Size Distribution of Ground Coffee Powder. Journal of Food Process Engineering 49(6), e70645. doi:10.1111/jfpe.70645

Mo, C. et al. (2023) — Exploring the link between coffee matrix microstructure and flow properties using combined X-ray microtomography and smoothed particle hydrodynamics simulations. Scientific Reports 13. doi:10.1038/s41598-023-42380-y

Gagné, J. (2023) — What I learned from analyzing 300 particle size distributions for 24 espresso grinders. Coffee ad Astra. Medição da comunidade, sem revisão por pares.

Moradas: Coffee Coaching Club GmbH — Showroom & Café Zurique: Hagenholzstrasse 50b, 8050 Zurique · Showroom & Café Berna: Gerberngasse 44, 3011 Berna