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La torrefazione o tostatura è un processo chiave della produzione del caffè: grazie ad essa, i chicchi verdi sono sottoposti a profonde trasformazioni di natura chimico – fisica, che alterano pesantemente la composizione dei tessuti vegetali, rendendoli idonei all’utilizzo per il consumo umano. Inoltre, la gestione della modalità di tostatura è considerato un vero e proprio segreto di ogni torrefattore, in quanto è in grado di influire, in base alla gestione dei rapporti tempi-temperatura, sulle qualità organolettiche del prodotto finito.

 

 

Per approfondire la disamina di questo complesso processo, è necessario porre in essere focus su diversi aspetti.  Ovviamente, in primis, è necessario studiare la natura del chicco, che ha una forma non regolare e una struttura interna eterogenea. Sottoposto a riscaldamento si ha l’evaporazione dell’acqua residua che porta ad una variazione di volume fino alla critica rottura del grano. La distribuzione di temperatura non è mai uniforme è difficilmente controllabile, il differenziale termico tra superficie e interno raggiunge normalmente i 70°C. La fase di tostatura-brunitura avviene attorno ai 160°C con produzione di composti gassosi, anidride carbonica in particolare, che tenderanno ad uscire dal grano. Per avere un giusto distacco tra fase di evaporazione e tostatura occorre un severo controllo del ciclo di riscaldamento ed evitare forti gradienti termici sui chicchi: si otterrà così una tostatura qualitativamente omogenea ed una generazione di aromi ottimale. Si applica un processo a stadi con lento aumento di temperatura del gas riscaldante per tempo intorno ai 2 minuti.

Vi deve essere un aumento della pressione interna del chicco, sintomo dello sviluppo di sostanza aromatiche. Esistono anche cicli di tostatura a 400°C con convezione forzata e tempi di poco superiori al minuto, ma i forti gradienti termici nel chicco producono un prodotto qualitativamente scarso: una bevanda astringente per la forte presenza di acidi clorogenici.

 

A tostatura ultimata, i grani vengono raffreddati velocemente con acqua o aria, per evitare ulteriori cambiamenti odori o colorazioni. La resa del processo può essere misurata con la perdita di massa secca o la perdita di massa totale.

I forni tipici possono essere a letto fisso, letto fluido o tamburo rotante. I cicli continui od a batch.

 

 

Ma come cambiano i chicchi di caffè tra prima e dopo il processo termico?

Il caffè verde ha dei sentori di peperone verde/pisello. Il caffè tostato assume una colorazione dal marrone al nero ed una struttura friabile con aumento della porosità. Il volume può arrivare anche a raddoppiare (tostatura scura), dimezzando la densità. L’olio si sposta in superficie, rendendo lucido il chicco. Il pH aumenta leggermente fino a poco sopra il valore di 5. Gli zuccheri semplici vengono idrolizzati. Il vapore e l’anidrire carbonica sono prodotti delle reazioni di Maillard, responsabili anche del cambiamento di colore (melanoidine) e dello sviluppo dell’aroma. La reazione di Maillard parte da carboidrati complessi, acidi clorogenici e amminoacidi liberi, è favorita rispetto alla caramellizzazione per la bassa energia di attivazione e la presenza di composti azotati. Anche gli acidi organici subiscono questa reazione, portando alla formazione di acidi semplici (formico ed acetico), oppure possono esterificare. La frazione lipidica viene lievissimamente decomposta e aumenta il livello di acidi grassi trans.

 

 

Le proteine vengono degradate, con una perdita di azoto amminico fino al 50%; la tendenza a fare schiuma nel caffè dipende dalla quantità di proteine che vengono estratte. Il contenuto di minerali resta inalteterato, come la caffeina. La trigonellina (alcaloide) viene decomposta (fino al 50%) producendo anche acido nicotinico: il rapporto tra trigonellina/acido nicotinico viene utilizzato per stimare il grado di tostatura del caffè.
Le caratteristiche aromatiche, come visto, vengono prodotte dalle reazioni di Maillard con:

  • reazioni dei carboidrati e proteine che portano aldeidi e acidi volatili;
  • produzione di fenoli dagli acidi clorogenici (tipici della robusta);
  • degradazione della trigonellina.

I prodotti volatili aromatici della tostatura sono oltre 1000 e non tutti chiaramente identificati. Insomma, anche se gestito a regola d’arte da sapienti mastri torrefattori, in merito alla tostatura del caffè c’è ancora molto da studiare e da scoprire!