Um novo estudo publicado na Scientific Reports sugere que a xícara de café perfeita é influenciada por uma mistura complexa de variáveis, como método de processamento do grão, tempo de preparo e tamanho da moagem, não apenas o nível de torra.

O teor de cafeína e o rendimento da extração são duas das variáveis mais importantes para os entusiastas do café, especialmente aqueles que o abordam com precisão.

O rendimento da extração é uma medida da quantidade de material solúvel do pó de café que é dissolvido no café preparado. Ele reflete essencialmente a eficiência do processo de preparo na extração de compostos do pó de café.

Liderado pelo Dr. Zachary R. Lindsey, Professor Assistente de Física no Berry College, EUA, o estudo foca em como o grau de torra afeta essas duas variáveis. Phys.org falou com o Dr. Lindsey, um autoproclamado nerd de café sobre o estudo.

"Mais de 20 anos atrás, ouvi um barista afirmar que torras escuras têm mais cafeína, mas uma década depois, fui exposto à ideia contrastante de que torras claras eram o rei da cafeína. No entanto, não consegui encontrar nenhum dado convincente."

"Foi só quando comecei a torrar café como hobby em 2022 que comecei a ver as peças que faltavam no quebra-cabeça. Felizmente, dois estudantes de graduação apaixonados da minha equipe de pesquisa também ficaram intrigados com esse mistério, e começamos a trabalhar", disse o Dr. Lindsey.

Os pesquisadores escolheram o café etíope para conduzir seu estudo. A Etiópia tem uma longa tradição de produção de café que remonta a séculos, pois é o país de onde o Coffee arabica, também conhecido como planta de café, se origina.

Nisso, eles estão investigando o café processado natural e lavado.

No método natural, as cerejas de café são secas com as sementes ainda dentro. As sementes são separadas após a secagem, resultando em sabores frutados e complexos nos grãos de café. Por outro lado, no método lavado, as sementes são separadas das cerejas de café e então secas, resultando em um perfil de sabor mais limpo e brilhante.

Os pesquisadores então usaram cinco graus diferentes de torra para os grãos de café verde, escolhendo um tempo de preparo de um, dois e dez minutos.

Os pesquisadores escolheram o método de preparo AeroPress com uma proporção de água para café de 15:1. O AeroPress é um método de preparo baseado em pressão, semelhante a uma máquina de café expresso, mas em uma escala menor. O AeroPress embebe o café e usa pressão para extrair a infusão através de um filtro de papel.

O Dr. Lindsey explicou a escolha por trás da AeroPress, dizendo: "Ao selecionar um método de preparo, o objetivo principal era implementar um procedimento que pudesse produzir consistentemente preparos dentro de uma ampla faixa de rendimentos de extração, variando apenas o tempo de preparo."

"A AeroPress se destacou como um meio de atingir esses resultados desejados com variação mínima em todos os lotes de torrefação."

No total, os pesquisadores tinham 30 combinações únicas de café preparado para estudar.

Os pesquisadores usaram três técnicas de análise para analisar o teor de cafeína e o rendimento da extração.

Para medir compostos como cafeína, ácidos clorogênicos e outros compostos solúveis no café preparado, eles usaram cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC).

Este método separa diferentes compostos no café com base em suas interações com um material padrão, quantificando concentrações individuais.

Em seguida, eles usaram a refratometria. Esse método mede a curvatura da luz através do café preparado, indicando o rendimento da extração, ou seja, quanto material solúvel é dissolvido do pó de café.

Finalmente, eles usaram microscopia eletrônica de varredura (MEV) para observar a superfície dos grãos de café e do pó. Isso os ajudou a examinar o tamanho do grão e a porosidade. A MEV fornece informações sobre o impacto da torrefação nas características físicas dos grãos de café.

"O SEM permite uma abordagem de caracterização direta que fornece informações bidimensionais sobre a estrutura do café torrado. A porosidade em evolução do café torrado desempenha um papel fundamental na mobilidade do composto durante a torrefação e a infusão", explicou o Dr. Lindsey.

Os pesquisadores descobriram que o teor de cafeína no café preparado dependia do processo de torra e do rendimento da extração.

"Durante a torra, o volume e a porosidade das sementes de café aumentam à medida que a torra avança, o que facilita a entrada ou saída de compostos do sistema", explicou o Dr. Lindsey.

Uma porosidade maior implica que mais da área da superfície interna do pó de café é exposta, tornando mais fácil para a água penetrar e dissolver compostos como cafeína e sabores. Isso tem um impacto em todo o processo de extração que ocorre durante a preparação.

Para o conteúdo de cafeína, os pesquisadores descobriram que, ao usar configurações de preparo idênticas, torras leves e médias tinham um conteúdo de cafeína maior do que torras mais escuras. Isso se deve à perda de cafeína durante a torra, resultando em rendimentos de extração tipicamente menores para torras mais escuras.

Por outro lado, eles descobriram que o teor de cafeína da torra mais escura era maior quando o rendimento da extração era mantido consistente para todas as torras.

"No entanto, torras mais escuras apresentaram consistentemente rendimentos de extração mais baixos do que torras claras e médias, então nem sempre foi possível atingir um rendimento de extração comum para todos os graus de torra", acrescentou o Dr. Lindsey.

Os mecanismos concorrentes de aumento da porosidade, melhorando a eficiência da extração, e torras mais escuras, perdendo compostos extraíveis, revelaram uma visão única que contradiz suposições anteriores.

A sublimação da cafeína — o processo de transição direta da cafeína do estado sólido para o gasoso — ocorre em temperaturas mais altas do que se pensava anteriormente.

"Embora a interação entre o grau de torra e o teor de cafeína tenha sido abordada mais de 20 vezes na literatura, a teoria predominante é que a cafeína permanece estável durante o processo de torra."

"No entanto, estabelecemos uma relação clara entre o grau de torra, o teor de cafeína e o rendimento da extração", disse o Dr. Lindsey.

Os pesquisadores planejam estender esse trabalho para estudar a relação entre o grau de torrefação e o rendimento de extração para cafés descafeinados. Eles também pretendem testá-lo com métodos de preparo baseados em percolação para ver se produzem resultados semelhantes.

O ponto principal é que, se você quer uma xícara de café com o máximo de cafeína, escolha uma torra média, diz o Dr. Lindsey.