Un caffè di buona qualità è il risultato di un attento controllo di una moltitudine di fattori sul prodotto crudo, sul processo industriale e in tazza. Il CIRI Agroalimentare da anni si occupa, anche con la collaborazione ed il supporto di aziende del settore, di ricerche inerenti la trasformazione e la conservazione del caffè. L’attività di ricerca sul caffè deriva da una vasta esperienza acquisita in anni di studio sulla tecnologia di trasformazione (torrefazione, estrazione) e sulle caratteristiche chimiche, fisiche, di sicurezza e stabilità del caffè verde, tostato e delle relative bevande di estrazione. Il servizio offerto rappresenta un valido supporto alle aziende che intendono migliorare e valorizzare le caratteristiche qualitative di tali prodotti, anche in relazione al miglioramento ed all’innovazione di soluzioni tecnologiche per la torrefazione e l’estrazione di diversi tipi di bevande (espresso, moka ecc.).
Chicchi di caffè torrefatto in impianto pilota a diversi gradi di tostatura
Miglioramento della qualità del caffè tostato, in termini di caratteristiche chimiche, fisiche e chimico-fisiche in relazione alle diverse modalità di conduzione del processo di torrefazione (tempi, temperature, tipo di impianti). Miglioramento della qualità e delle caratteristiche sensoriali del caffè espresso e di altre tipologie di bevanda in relazione a: composizione della miscela; granulometria; grado di tostatura; sistema, modalità e conduzione dei processi di estrazione; modalità di confezionamento e stoccaggio. Valutazione della presenza, distribuzione e riduzione di Ocratossina A in caffè verde e tostato durante il processo e la conservazione: caffè verde (in relazione alla provenienza e modalità di lavorazione); caffè tostato (in relazione al grado di torrefazione) e bevanda (tipologia di estrazione). Identificazione, caratterizzazione e minimizzazione del rischio di contaminanti (acrilamide, furani) nel caffè tostato, derivati dal processo di torrefazione
Sono state sviluppate ed applicate tecniche avanzate, innovative, veloci e non distruttive, in alternativa alle convenzionali analisi quali-quantitative. Alcune possono essere implementate in linea nel corso della fase di tostatura sostituendo le tradizionali procedure di controllo e monitoraggio sia durante che a fine processo. Sono stati approfonditi aspetti relativi ad un approccio multi-analitico per lo studio della stabilità di caffè verde e torrefatto in relazione alle caratteristiche dell’acqua all’interno del chicco ed alle modalità di idratazione dello stesso.
Monitoraggio e ottimizzazione dei parametri dei processi di torrefazione ed estrazione. Monitoraggio, valutazione e miglioramento delle caratteristiche qualitative di caffè verde, tostato e bevande di estrazione in relazione ai processi tecnologici e alle modalità di conservazione. Miglioramento e ottimizzazione della shelf-life del prodotto, controllo dei fenomeni alterativi e determinazione dell’influenza di parametri di processo e di conservazione sulla durabilità, anche in congiunzione con tecnologie di confezionamento.
Impianto pilota di torrefazione
Valutazione degli effetti della tostatura realizzata in diversi impianti industriali di torrefazione
Uno studio ha riguardato la valutazione degli effetti di tostature realizzate in impianti di torrefazione industriale, diversi per i sistemi di riscaldamento dei chicchi, sull’evoluzione di alcune caratteristiche qualitative di diverse miscele di caffè. I trattamenti termici di tostatura nei due impianti sono stati studiati monitorando nel tempo le temperature dell’aria nella massa di diversi campioni di caffè. Sono stati misurati i parametri chimico-fisici legati all’evoluzione delle reazioni indotte dal calore durante la torrefazione. Inoltre sulle bevande tipo espresso sono state effettuate prove di analisi sensoriale per verificare se eventuali differenze riscontrate tra i prodotti tostati nei due differenti impianti potessero averne influenzato il profilo aromatico. E’ stato realizzato un modello numerico ad elementi finiti in grado di descrivere il fenomeno fisico del trasferimento di calore e di massa (umidità) all’interno del chicco di caffè; tale modello è stato poi validato tramite prove sperimentali effettuate in un impianto pilota di torrefazione, applicando termocoppie all’interno dei chicchi. Il riscaldamento dell’aria nel tamburo di torrefazione e la distribuzione del calore durante il processo è risultato differente nei due impianti, influenzando diversamente le cinetiche evolutive dei principali parametri chimico-fisici delle miscele di caffè testate.
Azienda di torrefazione caffè
Il modello proposto ha permesso all'azienda di migliorare e monitorare le caratteristiche qualitative e sensoriali del caffè tostato e relative bevande di estrazione, in funzione del tipo di impianto utilizzato e dei parametri di processo di torrefazione adottati.
Profili sensoriali di bevande espresso estratte da miscele di caffè diversamente tostate