Flavors: i composti chimici che influenzano il sapore del caffè

Flavors: i composti chimici che influenzano il sapore del caffè

Una tazza di espresso o pour over inizialmente può sembrare semplice: due ingredienti: acqua e caffè. Tuttavia, è più complesso di quanto si possa pensare. Il caffè macinato ha oltre 1.000 composti chimici, la maggior parte dei quali vengono estratti dall’acqua durante l’infusione. A seconda della provenienza del caffè, l’altitudine, come è stato lavorato e di come è stato tostato, questi composti possono essere più o meno presenti nella tua tazza e differire in quantità.

Ci sono tante cose che contribuiscono al sapore di un caffè, eppure quando inizi a scomporlo, il suo profilo aromatico è il risultato di una cosa: i composti chimici.

Quindi se si vuole ottimizzare il profilo di un caffè, è necessario capire la scienza alla base. Questo è particolarmente importante per i torrefattori, che manipolano il calore per controllare le diverse reazioni chimiche.

Questione di Chimica

Per quanto riguarda il sapore del caffè, la tostatura è probabilmente il passaggio più importante per determinare il gusto finale della tua tazza. Ciò è dovuto principalmente da due fattori: la reazione di Maillard e il processo di caramellizzazione, ciascuno facilitato dalla composizione chimica dei chicchi di caffè.

Il sapore, il retrogusto, l’acidità e il corpo di un caffè sono tutti creati in risposta a diversi composti chimici. Durante il cupping, li analizziamo con i nostri sensi. Valutiamo la fragranza, l’aroma mentre rompiamo la crosta e il gusto durante l’assaggio. Diverse fasi, diverse molecole.

Ci sono molti composti non volatili che hanno un impatto sul sapore e sulla qualità, dai carboidrati alla caffeina. La quantità di questi varierà a seconda della qualità del caffè verde. Tuttavia, la composizione chimica dei chicchi verdi è completamente diversa da quella dei chicchi tostati.

Questo ci porta ai composti volatili che sono per lo più creati da trasformazioni chimiche durante il processo di tostatura. Essi sono essenziali per determinare il gusto e la qualità di un caffè.

Composti non Volatili

I composti non volatili rimangono stabili a temperatura ambiente e influiscono sul sapore e sulla sensazione in bocca.

Questi includono:

Alcaloidi (caffeina e trigonellina)

Una classe di composti organici che hanno origine nelle piante. La caffeina, che è solubile in acqua, influisce sulla percezione della forza, amarezza e corpo di un caffè. La trigonellina invece, contribuisce all’aroma del caffè tostato e infuso. Sebbene sia ampiamente dibattuto quale impatto abbia la caffeina sul gusto del caffè, la caffeina isolata è piuttosto amara, quindi forse parte di quell’amaro contribuisce all’amaro della bevanda caffè. Il caffè con meno caffeina è generalmente meno amaro del caffè con una maggiore concentrazione di essa. Prendi ad esempio i chicchi di robusta rispetto ai chicchi arabica: i primi sono noti per essere più amari, con un contenuto di caffeina più elevato.

Acidi Clorogenici

L’acido clorogenico si ottiene dall’interazione dll’acido caffeico e chinico. Quest’ultimo crea amarezza e astringenza. Durante la tostatura, gli acidi clorogenici si degradano, aumentando la percezione dell’acido chinico, rendendo le tostature scure molto più amare.

Acidi Carbossilici

Sono correlati alla buona acidità, aspetto fondamentale della qualità insieme alla dolcezza. I caffè Arabica infatti, sono più acidi dei Robusta e l’acidità di un caffè diminuisce con la tostatura. Mentre alcuni acidi si degradano durante la tostatura, altri aumentano di concentrazione.

L’acido citrico è molto diffuso nei chicchi di caffè verde, ma la tostatura ne provoca la decomposizione, limitando la quantità che finirà in tazza. Questo è il motivo per cui le tostature scure sono significativamente meno acide delle tostature più leggere. L’acido citrico contribuisce ad una brillante acidità nel profilo sensoriale. L’ acido maleico è solitamente responsabile di un gusto aspro, pungente, ma fruttato che è normalmente accompagnato da un certo grado di astringenza.

Infine l’acido nicotinico, comunemente noto sia come niacina che come vitamina B3, viene prodotto nel processo di tostatura. Contribuisce a un profilo aromatico acido del caffè.

Carboidrati e Polisaccaridi

Questi trattengono composti volatili (contribuenti all’aroma). Creano anche viscosità delle bevande e le molecole più piccole come il glucosio e il fruttosio contribuiscono alla dolcezza percepita.

Lipidi

Contribuiscono alla consistenza del caffè infuso. Vengono estratti dai chicchi e, nell’espresso, creano la crema. Gli oli hanno un grande impatto sulla sensazione in bocca, poiché persistono sulla lingua molto più a lungo dell’acqua, contribuendo notevolmente alla consistenza e al gusto. Il processo di tostatura non influisce sui livelli di contenuto ma, durante la tostatura, gli oli migrano sulla superficie del chicco.

Proteine, Melanoidine e Minerali

La reazione di Maillard consuma amminoacidi e riduce gli zuccheri per produrre melanoidine, grandi molecole che creano il colore marrone del chicco e si aggiungono alla consistenza di un infuso. La scomposizione di questi produce centinaia di composti separati che contribuiscono sia al sapore che all’aroma. Inoltre, mantenendo i chicchi nella fase di reazione di Maillard per un periodo di tempo più lungo, come per le tostature più scure, si ottiene un profilo meno acido ma anche meno fruttato / dolce, poiché la maggior parte dei composti che producono queste note vengono distrutti. Anche il contrario di ciò è vero; una breve reazione di Maillard si traduce in un profilo più dolce e più acido.

Composti Volatili

I composti volatili evaporano a temperatura ambiente e sono direttamente correlati al profumo. Dopo la tostatura si possono trovare oltre 1.000 composti volatili nel caffè. Tuttavia, solo un piccolo numero di questi contribuisce all’aroma percepito.

Questi sono principalmente creati dalle trasformazioni chimiche durante il processo di tostatura e caratterizzano la varietà del caffè, le tecniche di lavorazione degli agricoltori e le origini geografiche.

Le reazioni chimiche primarie che portano a questi composti volatili sono:

Reazione di Maillard. Le melanoidine, prodotte nella reazione, producono anche composti contenenti azoto e zolfo.

Degradazione degli acidi clorogenici. Per formare acido caffeico, lattoni e acidi chinici. Questi composti contribuiscono all’amaro e all’astringenza nel caffè infuso.

La degradazione di Strecker è un’altra reazione critica. Si manifesta principalmente durante la fase di sviluppo della tostatura del caffè e si riferisce alla scomposizione degli amminoacidi in aldeidi e chetoni.

Questi composti volatili includono idrocarburi, alcoli, aldeidi, chetoni, acidi carbossilici, esteri, pirazine, pirroli, piridine, furani, furanoni, fenoli e altro, che possono tutti essere ricondotti ad attributi specifici del caffè.

Composti che Influenzano l’Aroma

Di solito, gli aromi floreali e fruttati sono il risultato di chetoni e aldeidi.
Il metilpropanale ha un odore sia floreale che speziato mentre il 3-metilbutanale fruttato e maltato. L’acetaldeide ha un aroma pungente ma anche fruttato.

Furano e furanoni sono ciò che di solito ci inducono a percepire note di caramello e caffè tostato, come il furaneol che più diffuso nelle tostature scure. Il 2-furfurylthoil ha un odore molto simile al caffè tostato.

Le pirazine possono essere correlate a note di noci e caffè tostato. Il 2-etil-3,5-dimetilpirazina risulta terroso, ma con note tostate.

Naturalmente, la quantità e le interazioni di alcuni altri composti possono creare note negative.

I composti fenolici ad esempio sono responsabili delle note fenoliche e bruciate. Il guaiacol, tende ad odorare di affumicato e speziato; più diffuso nelle tostature scure.

credit photo: Drago Tomianovic

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