La tostatura è un processo di trasformazione chimico/fisica del chicco di caffè che avviene attraverso l’applicazione di una certa quantità di calore in un determinato periodo di tempo. Il chicco di caffè verde, cioè quando è ancora crudo e prima della tostatura, è un seme che ha delle proprietà aromatiche povere e poco intense, con una percentuale di umidità che può variare dall’8 al 12,5%, con un livello di densità piuttosto elevato.
Dopo la tostatura le caratteristiche fisiche del chicco cambiamo radicalmente assieme alla nuova composizione chimica che, grazie alle numerose reazioni chimiche, lo rendono particolarmente complesso e ricco di aromi volatili. Le proprietà fisiche del chicco cambiano sotto numerosi aspetti:
Tra i cambiamenti fisici più importanti e facili da misurare c’è il calo peso, definito come differenza percentuale tra il peso del caffè verde e il peso del tostato alla fine del processo di raffreddamento.
CP=((V-T)/V)x100
dove V è il peso del caffè verde e T è quello del caffè tostato.
Il caffè cala di peso durante la tostatura soprattutto a causa dell’evaporazione dell’acqua. Anche la perdita della pellicola argentea contribuisce assieme trasformazione di parte dei composti organici contenuti nel chicco verde che si trasformano in gas. Può sembrare ininfluente ma la perdita di gas e aromi volatili rappresenta una parte della perdita peso che in alcuni casi può avvicinarsi all’1%.
Il calo peso è un valore che cresce con l’aumento del grado di tostatura, sebbene la perdita di peso più considerevole avviene nella prima parte del processo, l’asciugatura. Il calo peso può essere preso come un dato significativo di Controllo Qualità ovvero quale indicatore del grado di tostatura a cui il caffè è sottoposto. Attenzione che in questo caso può essere un dato che può variare, con lo stesso caffè, non per il colore di tostatura differente ma influenzato dall’andamento annuale del tenore di umidità del caffè verde stoccato in magazzino. I chicchi verdi perdono lentamente umidità durante lunghi periodi di conservazione, per questo motivo il calo peso può variare durante il ciclo di utilizzo della materia prima a parità di grado di tostatura.
Per questo motivo è possibile utilizzare al posto di CP, il calo peso della parte organica, ovvero il CPO:
CPO=[((V-Uv)-(T-Ut))/(V-Uv)]x100
in cui Ut è il peso dell’umidità del tostato e Uv è il peso dell’umidità del verde.
Utilizzando questa formula ci si mette al riparo da possibili fluttuazioni del dato causate da valori dell’umidità del verde dovute a stagionalità del prodotto. In questo modo il valore CPO può essere utilizzato con maggiore efficacia quale indicatore del grado di tostatura per il CQ in produzione.
Oltre alla perdita peso, un altro cambiamento macroscopico del chicco è l’aumento di volume e il cambiamento delle sue proprietà meccaniche. Il caffè verde è caratterizzato da avere una struttura densa, con cellule dalle pareti spesse e uno spazio intracellulare quasi nullo. Con la tostatura le cellule diventano delle cavità vuote, riempite dai gas che si formano in seguito alle reazioni chimiche indotte dal calore. Da compatta e piena la struttura del chicco si presenta come una sorta di reticolo con spazi vuoti circondati dalle pareti cellulari, ormai deformate dalla spinta dei gas. Più scuro sarà il colore di tostatura, maggiore sarà il volume di questi buchi e più sottili le pareti che li dividono. Ecco che l’azione combinata di spinta dei gas, presenza di umidità e minore resistenza da parte delle pareti cellulari consente al chicco di espandersi. A seconda della grandezza del batch e del contenuto di umidità del caffè di partenza, si possono osservare delle espansioni maggiori nella prima fase della tostatura (tostini da laboratorio o campionatori, batch fino a 1 kg) oppure nella seconda parte della tostatura (per macchine industriali da centinaia di kg). Le tostature molto veloci e intense consentono un maggiore sviluppo in volume se comparate con tostature più lente. L’aumento di volume del chicco determina la sua densità. È bene definire subito che tipo di densità si vuole utilizzare per analizzare i chicchi, se la cosiddetta bulk-density (o freely settled density) o la densità dei chicchi (o displaced density). La prima, disciplinata anche nella norma ISO 6669:2005, misura il peso di un determinato volume di chicchi di caffè (inclusi gli spazi interstiziali), ed è espressa in kg/ m3. Nella seconda si tiene conto dell’effettivo spazio occupato dai chicchi di caffè, escludendo quindi i vuoti tra chicco e chicco. Questi due metodi danno ovviamente dei valori di densità diversi: nel primo caso abbiamo valori di circa 700 kg/m3 per un caffè verde, mentre nel secondo andiamo a circa 1300 kg/m3. Questo secondo dato è coerente con la definizione di densità in senso stretto, e ci spiega perché il caffè verde messo in acqua (che ha densità 1000 kg/m3) affonda.
Per un approfondimento del tema trattato si rimanda alla lettura del libro “Tostatura in un libro” edito da Medicea Edizioni Firenze. A questo link è possibile acquistare il libro: http://www.edizionimediceafirenze.it/prodotto/tostatura-in-un-libro/
Dopo la tostatura le caratteristiche fisiche del chicco cambiamo radicalmente assieme alla nuova composizione chimica che, grazie alle numerose reazioni chimiche, lo rendono particolarmente complesso e ricco di aromi volatili. Le proprietà fisiche del chicco cambiano sotto numerosi aspetti:
- innanzitutto cambia il colore, da verde a marrone. Il marrone può essere di differenti tonalità di colore che dipendono dal grado di tostatura che si è scelto di raggiungere. I pigmenti colorati sono prodotti dalle numerose reazioni chimiche che intervengono in tostatura tra cui le reazioni di Maillard.
- Peso: la perdita di peso dipende dalla curva di tostatura e dal colore finale, può variare da un 13 al 22%. Più scuro il colore di tostatura, maggiore sarà la perdita di peso finale.
- Aumento di volume: con il raggiungimento dei 140°C il chicco cambia di stato, da una condizione simil-vetrosa assume una condizione di “stato gommoso” che gli permette una veloce espansione. L’aumento di volume determina il livello di densità del chicco tostato che è minore nei caffè tostati più scuri.
CP=((V-T)/V)x100
dove V è il peso del caffè verde e T è quello del caffè tostato.
Il caffè cala di peso durante la tostatura soprattutto a causa dell’evaporazione dell’acqua. Anche la perdita della pellicola argentea contribuisce assieme trasformazione di parte dei composti organici contenuti nel chicco verde che si trasformano in gas. Può sembrare ininfluente ma la perdita di gas e aromi volatili rappresenta una parte della perdita peso che in alcuni casi può avvicinarsi all’1%.
Il calo peso è un valore che cresce con l’aumento del grado di tostatura, sebbene la perdita di peso più considerevole avviene nella prima parte del processo, l’asciugatura. Il calo peso può essere preso come un dato significativo di Controllo Qualità ovvero quale indicatore del grado di tostatura a cui il caffè è sottoposto. Attenzione che in questo caso può essere un dato che può variare, con lo stesso caffè, non per il colore di tostatura differente ma influenzato dall’andamento annuale del tenore di umidità del caffè verde stoccato in magazzino. I chicchi verdi perdono lentamente umidità durante lunghi periodi di conservazione, per questo motivo il calo peso può variare durante il ciclo di utilizzo della materia prima a parità di grado di tostatura.
Per questo motivo è possibile utilizzare al posto di CP, il calo peso della parte organica, ovvero il CPO:
CPO=[((V-Uv)-(T-Ut))/(V-Uv)]x100
in cui Ut è il peso dell’umidità del tostato e Uv è il peso dell’umidità del verde.
Utilizzando questa formula ci si mette al riparo da possibili fluttuazioni del dato causate da valori dell’umidità del verde dovute a stagionalità del prodotto. In questo modo il valore CPO può essere utilizzato con maggiore efficacia quale indicatore del grado di tostatura per il CQ in produzione.
Oltre alla perdita peso, un altro cambiamento macroscopico del chicco è l’aumento di volume e il cambiamento delle sue proprietà meccaniche. Il caffè verde è caratterizzato da avere una struttura densa, con cellule dalle pareti spesse e uno spazio intracellulare quasi nullo. Con la tostatura le cellule diventano delle cavità vuote, riempite dai gas che si formano in seguito alle reazioni chimiche indotte dal calore. Da compatta e piena la struttura del chicco si presenta come una sorta di reticolo con spazi vuoti circondati dalle pareti cellulari, ormai deformate dalla spinta dei gas. Più scuro sarà il colore di tostatura, maggiore sarà il volume di questi buchi e più sottili le pareti che li dividono. Ecco che l’azione combinata di spinta dei gas, presenza di umidità e minore resistenza da parte delle pareti cellulari consente al chicco di espandersi. A seconda della grandezza del batch e del contenuto di umidità del caffè di partenza, si possono osservare delle espansioni maggiori nella prima fase della tostatura (tostini da laboratorio o campionatori, batch fino a 1 kg) oppure nella seconda parte della tostatura (per macchine industriali da centinaia di kg). Le tostature molto veloci e intense consentono un maggiore sviluppo in volume se comparate con tostature più lente. L’aumento di volume del chicco determina la sua densità. È bene definire subito che tipo di densità si vuole utilizzare per analizzare i chicchi, se la cosiddetta bulk-density (o freely settled density) o la densità dei chicchi (o displaced density). La prima, disciplinata anche nella norma ISO 6669:2005, misura il peso di un determinato volume di chicchi di caffè (inclusi gli spazi interstiziali), ed è espressa in kg/ m3. Nella seconda si tiene conto dell’effettivo spazio occupato dai chicchi di caffè, escludendo quindi i vuoti tra chicco e chicco. Questi due metodi danno ovviamente dei valori di densità diversi: nel primo caso abbiamo valori di circa 700 kg/m3 per un caffè verde, mentre nel secondo andiamo a circa 1300 kg/m3. Questo secondo dato è coerente con la definizione di densità in senso stretto, e ci spiega perché il caffè verde messo in acqua (che ha densità 1000 kg/m3) affonda.
Per un approfondimento del tema trattato si rimanda alla lettura del libro “Tostatura in un libro” edito da Medicea Edizioni Firenze. A questo link è possibile acquistare il libro: http://www.edizionimediceafirenze.it/prodotto/tostatura-in-un-libro/
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