Mauro Illiano, coffee expert nonché curatore della Guida dei caffè e delle Torrefazioni d’Italia, ha scritto insieme al professor Michele Armano un articolo in due parti sulla reazione di Maillard, uno dei più importanti momenti per la trasformazione del chicco da verde a tostato. Michele Armano, trainer analyst di grande esperienza. Riportiamo di seguito la seconda metà dell’approfondimento.
La prima parte della relazione sulla reazione di Maillard la trovate QUI.
di Michele Armano e Mauro Illiano
NAPOLI – “Continuando l’intrapreso percorso di divulgazione culturale dell’analisi sensoriale applicata al mondo del caffè, nella speranza che nel medio periodo un approccio più cosciente ed una maggiore consapevolezza dei bevitori possa trasformare quella che ad oggi è prevalentemente un’abitudine, in una meravigliosa esperienza sensoriale, riteniamo sia imprescindibile l’approfondimento di una serie di aspetti inerenti le variabili di aroma e di gusto che la bevanda caffè può conoscere.
Quanti e quali sono i percorsi attraverso i quali un seme crudo, quasi sempre poco profumato, privo di rilevanza gustativa, oltre che sostanzialmente non idrosolubile, può evolvere in una nuova e straordinaria sostanza dotata di oltre 1000 composti aromatici ed in grado di conquistare i palati di ogni popolazione del mondo? Tanti, per fortuna.”
Il processo di tostatura
“Il caffè, nelle sue tante versioni di specie e varietà botanica, dopo il processo di tostatura, è in grado di regalare aromi balsamici, fruttati, floreali, speziati, di pasticceria, ma anche fermentati, animali, bruciati, chimici, ecc.
Così, a seconda della temperatura che imposteremo durante la tostatura, del tempo a cui esporremo i chicchi alla medesima temperatura, della quantità d’aria calda che attraverserà i chicchi, della velocità con cui il tamburo che contiene il caffè ruoterà, del rapporto tra forza calore e quantità di caffè, della % di umidità iniziale e finale degli stessi chicchi, e di tantissime altre componenti, si genererà un profilo più o meno acido, amaro, dolce, e prenderanno a esistere determinati aromi piuttosto che altri.
Uno stesso caffè, sottoposto ad un profilo di tostatura differente, è in grado di produrre una bevanda completamente diversa sia nel corpo, che nell’aroma ed ovviamente nel gusto.
Ma perché, e soprattutto come accade tutto questo “semplicemente” tostando i chicchi? La risposta è veramente molto articolabile, pertanto, onde evitare di risultare pedanti da un lato od omissivi dall’altro, è meglio procedere per gradi.”
La reazione di Maillard
“Ecco che siamo oggi a parlare di uno dei più importanti momenti afferenti la trasformazione del chicco da verde a tostato: la reazione di Maillard.
Tutti ne parlano, qualcuno ne sa, pochi veramente la governano. E’ dunque arrivato il momento di mettere un po’ di ordine in casa Maillard.
Nel settore food, di bocca in bocca, la questione è entrata in piena confusione, creando una divulgazione distorta e riduttiva rispetto ad un fenomeno di grande importanza soprattutto per i profili aromatici. Molte volte i protagonisti di questa confusione sono proprio gli operatori del settore i quali, senza studiare tecnicamente le reazioni, trasmettono concetti sbagliati che arrecano danni per primi a sé stessi.
Tutti sanno che questa reazione, attraverso le proteine ed in rapporto alle alte temperature, genera un processo di denaturazione nella struttura di un prodotto rendendolo più facilmente attaccabile da determinati enzimi.”
Le fasi intermedie della reazione
“Ma Maillard non è un’unica reazione, è costituita da una serie di alchimie e fasi intermedie ancor oggi oggetto di studi.
Come dicevamo, questa risposta è la responsabile del profilo aromatico e conseguentemente di quello gustativo, dell’aspetto che assumono gli alimenti in fase di cottura, attraverso i tre parametri del processo di preparazione che sono il PH, la temperatura ed il tempo e che, se opportunamente gestiti, possono variare parzialmente la reazione verso:
• la produzione di polimeri chiamati melanoidine, responsabili del colore marrone (che nel caffè ha dato adito, nel tempo, ad una serie di associazioni colore-sapore non sempre esatte, e nella carne è sfociata in una serie di luoghi comuni, si prenda ad esempio il temine ‘sigillare’ usato ed abusato per definire il momento della cottura in cui interviene Maillard…);
• formazione di composti a basso peso molecolare, quindi anche maggiormente volatili, responsabili dell’odore (gli aromi del caffè).”
I fattori della reazione
“Ma da cosa dipende la reazione di Maillard? Essa è influenzata da molteplici fattori:
– Tipo e quantità dei reagenti: gli zuccheri chetosi sono più reattivi degli aldosi e i pentosi più degli esosi. I polisaccaridi reagiscono poco. Le proteine sono relativamente poco reattive, mentre gli amminoacidi liberi sono tutti molto reattivi attraverso il gruppo NH2 in alfa e sono reagenti ideali per la Degradazione di Strecker.
– Attività dell’acqua: la Reazione di Maillard ha bisogno che ci siano molecole di acqua, ma d’altra parte in soluzioni diluite i reagenti si incontrano con maggiore difficoltà. Per questo in sistemi ad attività dell’acqua intermedia (AW tra 0,4 e 0,6) la Reazione raggiunge la massima velocità. Questa situazione si verifica durante le tostature di caffè e cacao, sulla crosta dei prodotti da forno in e durante la disidratazione in polvere di latte e vegetali.
– Tempo e temperatura del trattamento: sono due fattori che aumentano sempre lo sviluppo della reazione ma vanno considerati in coppia. Con una temperatura bassa ma tempi molto lunghi (vedi reazioni all’interno del nostro organismo a 37°C) si può avere la formazione di grandi quantità di prodotti della reazione di Maillard.”
Le fasi
“Louis Cammille Maillard ha diviso la reazione in tre fasi. La prima fase è la meno visibile, ed è sostanzialmente caratterizzata dalla degradazione di alcuni amminoacidi. In questa fase si forma il cd. Composto di Amadori (o Heyes), senza però che vi siano variazioni di odore o colore.
La formazione di composti a basso peso molecolare fa parte, invece, della seconda fase, responsabile dell’odore che si sprigiona durante la fase di cottura. Se prestate attenzione durante la tostatura, infatti, il profumo del caffè subisce diverse variazioni, passando da sentori vegetali al principio (chicco verde) a sentori di mais tostato (chicco giallo) ai primi profumi complessi (chicco cannella) fino ad arrivare a sentori pungenti (chicco scuro).
Dopo il composto di Amadori formatosi nella prima fase, i composti dicarbonilici che si formano possono dare una serie di reazioni formando per disidratazione il maltolo (che rinomatamente ha un aroma di zucchero filato e caramello, oltre ad essere un esaltatore di sapidità) e l’isomaltolo, responsabili del profilo aromatico in questa fase.”
I composti
“Ci sono dei composti chiamati riduttoni (endioli) che si formano alle alte temperature e che fungono da antiossidanti, ecco perché sono detti anche sostanze ‘sacrificanti’ in quanto ossidandosi loro non fanno ossidare altre parti dell’alimento. Una caratteristica essenziale nel caffè, poiché ove molte molecole si ossidassero prematuramente, il bouquet aromatico risulterebbe quantomeno depotenziato oltre che alterato nel profilo.
I composti dicarbonilici ottenuti dai riduttoni possono reagire con gli aminoacidi liberi creando la degradazione di Strecker, protagonista della creazione di tanti composti volatili responsabili dell’odore e precursore dei prodotti che si formeranno nella terza fase.
Come appare palesemente, dunque, la tostatura del caffè non è un’attività che può svolgersi in maniera casuale, poiché le sue infinite variabili sono responsabili in maniera imponente degli aromi e del gusto del caffè.”
Le variabili
Per intenderci, una differente tostatura può condurre a profili descritti così:
“brillante e lucido alla vista, ricoperto da un fitto strato di crema a tessitura fine dal color ocra ed una tigratura che vira nel tenné, al naso irrompe una pesca gialla, seguita poi dal caramello e da nouances di amaretto ed uva passa.
“Al palato è setoso e bilanciato, in un equilibrio tra dolcezza e acidità fine, a cui si aggiunge una lieve ed elegante nota amara di liquirizia. Persistente quanto basta per recuperare le note fruttate di inizio assaggio, a cui si aggiunge un retrogusto di papaya disidratata”
O così:
“alla vista si presenta con una tonalità marrone scuro, di media lucentezza. La crema è fitta ma a trama grossolana. Al naso sono gli aromi tostati a prevalere, quali pan tostato, fava di cacao tostata, leggero affumicato. Il palato rivela una nota amara in prevalenza, a cui si accompagna una discreta dolcezza, mentre manca l’acidità. Lunghissima la persistenza, che restituisce, però, solo note di cacao amaro ed una poco piacevole nota di carbone”
E non è ancora tutto, perché è nella terza fase della reazione di Maillard che avviene il cambiamento sostanziale del colore.
La terza fase
“Tramite processi di polimerizzazione di molecole più piccole si formano polimeri detti melanoidine. Sostanze colorate di giallo bruno ad alto peso molecolare, insolubili e responsabili del caratteristico colore marrone dei cibi cotti, con la loro formazione termina la reazione di Maillard.
Come già detto sono il tempo e la temperatura i parametri che guidano e controllano tutte queste fasi, variandole opportunamente si può spingere la reazione preferenzialmente verso la formazione di alcuni composti anziché altri interagendo sull’aspetto ed il gusto del prodotto.
Riassumendo, dunque, i fattori che interagiscono sulla reazione di Maillard sono:
• Natura e concentrazione dei reagenti disponibili: a seconda della tipologia di aminoacidi e zuccheri presenti nell’alimento si formeranno dei composti anziché altri;
• Ph: i valori bassi ne favoriscono la reazione, è più veloce a ph inferiori a 7;
• Temperatura: influisce sulla velocità di reazione.
Industrialmente, la reazione di Maillard è molto studiata, soffermandosi particolarmente sulle diverse combinazioni di zucchero e aminoacidi, in quanto queste incidono sullo sviluppo di aromi differenti. È per questo che le industrie strategicamente aggiungono aminoacidi liberi ai propri prodotti per virare la reazione verso la produzione di particolari aromi.
Non dimentichiamo però che Maillard può generare anche composti tossici come l’acrilammide, agente mutogeno e cancerogeno, presente in tutti i composti contenenti zuccheri ed aminoacidi trattati alle alte temperature, in particolare in quelli contenenti asparagina (presente nella parte esterna del caffè) dalla quale l’acrilammide deriva.
Questo è il motivo per cui si deve evitare di mangiare cibi troppo cotti o bruciati, l’acrilammide ha un potenziale altamente tossico se consumato in grandi quantità. Il processo di tostatura, dunque, ancor che spinto verso profili estremi, andrebbe sempre monitorato sia dal punto di vista sensoriale che dal punto di vista fisico-chimico.”
La caramellizazione
“Merita, in chiusura, un piccolo cenno anche un’altra reazione che avviene in cottura, ovvero la caramellizzazione. Essa avviene quando, alle alte temperature, sono coinvolti solo gli zuccheri.
Questa reazione è definita di imbrunimento, in quanto porta lo zucchero ad assumere un colore bruno a temperature superiori a 100°, ovvero quando la reazione di caramellizzazione genera pigmenti scuri che conferiscono il classico colore bruno-marrone al cibo e la formazione di aromi dolciastri-tostati.
La caramellizzazione si innesca intorno ai 150°, favorita da un basso contenuto di acqua ed un alto contenuto di zuccheri, ma attenzione al dettaglio: ogni zucchero ha la sua temperatura di fusione. Così il saccarosio, il glucosio e il galattosio fondono a 160°, il maltosio a 180°, e il fruttosio a 110°.
Nel caffè il discorso è abbastanza complesso, poiché sebbene esso contenga saccarosio, questo non è l’unico zucchero presente nel caffè verde (siamo intorno al 90%), e soprattutto la sua percentuale varia molto tra Arabica, in cui si attesta intorno all’’8% e Robusta, in cui si ferma al 3-4%.
Cosa significa tutto questo? Significa che non è possibile stabilire una sola modalità di cottura/tostatura per ogni qualità di caffè, e che al di là dei controlli legati al colore di tostatura, dell’umidità del chicco, ai crivelli e alle condizioni di partenza di ogni caffè, è assolutamente necessario monitorare costantemente il risultato del processo di tostatura a valle di tutte le decisioni prese in torrefazione, poiché l’unico elemento in grado di dare un responso affidabile sull’effettiva corrispondenza del profilo di prodotto desiderato con il raggiungimento del risultato rimane l’assaggio professionale.
Ma come si assaggia un caffè? Questo è un altro argomento da approfondire…”.
Michele Armano e Mauro Illiano
(fine seconda parte di 2)
La prima parte la trovate QUI.
