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Análise de textura e fluidez do café: instantâneo, moído e em grão

outubro 06, 2020
O café é uma das commodities agrícolas mais comercializadas no mundo. De acordo com a Statista, a receita no mercado de café em todo o mundo em 2020 chega a US$ 44,8 bilhões, e espera-se que aumente em 5% a cada ano até 2025.
Ele chega ao consumidor em muitas formas diferentes, de um latte cremoso em uma cafeteria hipster a um instantâneo mais básico. As três principais formas que chegam à prateleira do supermercado, no entanto, são grãos inteiros, moídos e grânulos instantâneos. Este post do blog aborda as técnicas de Análise de Textura usadas pelos fabricantes em busca de uma bebida perfeita.
Instantâneo
 
O café instantâneo vem em formas granulares e em pó. Embora o sabor nunca se iguale ao de um café tradicional, ele tem algumas vantagens distintas. Comparado aos grãos e moídos, é rápido e limpo de preparar (sem pó para limpar), tem peso e volume de envio reduzidos e uma longa vida útil.

As características físicas do café instantâneo que agradam ao consumidor são rápida solubilidade, alta fluidez (sem grumos no recipiente) e baixo potencial de aglomeração (não acumula no fundo do recipiente). Também é importante que os grânulos mantenham sua forma durante o transporte, pois um recipiente com grânulos quebrados e poeira será percebido como de baixa qualidade.

As demandas dos consumidores por alimentos saudáveis ​​e funcionais estão crescendo rapidamente hoje em dia. O café representa um aspecto interessante para enriquecimento, já que é consumido por milhões de pessoas diariamente. Um estudo publicado na Universidade de Zagreb sobre este tópico foi baseado nesta ideia. O objetivo deste estudo foi formular pós de café instantâneo enriquecidos com o propósito de estimar a influência do tempo de armazenamento, ingredientes funcionais e material de embalagem nas propriedades físicas e sensoriais das misturas.

Usando seu Analisador de Fluxo de Pó , os pesquisadores conseguiram estabelecer que uma mudança nos materiais de embalagem teve um efeito significativo na coesão do café. Isso terá um efeito prejudicial na usabilidade para o consumidor e, por fim, afetará a satisfação com o produto e a compra repetida.

Analisador de fluxo de pó

Analisador de Fluxo de Pó pode ser usado para medir propriedades de dependência de aglomeração e velocidade de fluxo do café instantâneo também; é um instrumento bem-vindo por todos os setores da indústria alimentícia, pois permite testes precisos e objetivos de ingredientes, misturas e produtos acabados. Ele ajuda os fabricantes a evitar problemas típicos, como variação de lote e fonte de ingredientes, aglomeração durante o armazenamento, formação de pontes em funis e aderência durante a produção.

Novos métodos para produzir formulações de café instantâneo estão sendo constantemente pesquisados. Em uma patente lançada pela Symrise , um novo método foi especificado para criar aglomerações secas por pulverização com um tamanho de partícula maior e sem poeira, que são estáveis ​​e capazes de reter ingredientes ativos e aromatizantes. O café instantâneo foi especificado como um exemplo para este método, e um Powder Flow Analyser usado para medir a fluidez em uma escala definida pelo autor.

Em uma variação do teste de café instantâneo sozinho, um grupo de pesquisa na Croácia usou seu Powder Flow Analyser para medir as propriedades físicas do pó de cappuccino durante o armazenamento . No pó de cappuccino, o pó de café é misturado com açúcar, leite em pó e diferentes emulsificantes e agentes antiaglomerantes. Neste estudo, as amostras foram armazenadas por 4 meses, com análise de fluxo de pó realizada a cada mês. Uma correlação positiva foi determinada entre o índice de coesão e a resistência do bolo –- um aumento no índice de coesão também causou um aumento na resistência do bolo.

Pesquisadores da Washington State University usaram uma abordagem diferente para medir as propriedades do café instantâneo . Os testes de compressão provaram ser não apenas ferramentas úteis na caracterização do atrito, mas também excelentes descritores para a fluidez do pó. O objetivo deste trabalho foi estudar os efeitos do tamanho das partículas e da atividade da água nas características de compressão de pós aglomerados de alimentos, incluindo café instantâneo.
Cada amostra foi colocada em uma célula de compressão cilíndrica e comprimida usando um TA.XT2 Texture Analyser e uma sonda cilíndrica. Foi descoberto que o tamanho da partícula desempenha um papel significativo nos testes de compressão, pois quanto maior o tamanho da partícula, maior a redução de volume. Foi mais fácil comprimir as amostras de baixa atividade de água, mas em todos os testes a mudança na atividade de água não afetou significativamente as características de compressão.

 

Moído
 

Para preparar bebidas de café, componentes desejáveis ​​de grãos de café torrados são extraídos e dispersos em água. Portanto, para extração e dispersão controladas, a redução do tamanho dos grãos torrados é de grande importância. Se o café moído for muito fino, isso pode diminuir a extração, produzindo um baixo volume de um café amargo e superextraído devido à molhagem insuficiente e aglomeração de partículas. Por outro lado, se os grãos de café forem muito grossos, isso também pode reduzir a extração, o que produz café subextraído porque a superfície específica do volume seria muito pequena para reter água e permitir a emulsificação e solubilização dos compostos do café.

Um estudo divulgado pela Universidade Erciyes se concentrou nas propriedades de fluxo dos cafés em pó em relação ao seu grau de torra (torra clara e escura) e tamanhos de partículas.
Como a aglomeração de alimentos à base de partículas é altamente indesejável devido aos problemas de parada durante a operação de enchimento em andamento e quando chega ao cliente, a determinação das propriedades de fluxo do café foi muito importante para este estudo, e os fatores que afetam as propriedades de fluxo foram considerados em detalhes.
Eles usaram seu Powder Flow Analyser para caracterizar o comportamento do fluxo de suas amostras de café, coletando dados de coesão, aglomeração e dependência da velocidade do fluxo de pó (PFSD). Os resultados indicaram que a aglomeração não era o caso para amostras de café médio e grosso, mas amostras de moagem fina eram propensas à aglomeração. Entre as amostras, apenas café claro com um tamanho de partícula maior era estável ao fluxo.
Grãos

A torrefação é provavelmente a etapa mais importante no processamento do café, causando mudanças químicas, físicas, estruturais e sensoriais marcantes. Durante esse processo, os grãos de café são mantidos em temperaturas de até 240 °C por diferentes períodos, dependendo das características desejadas do produto final. As condições de torrefação afetam diretamente as propriedades texturais do grão. Durante a torrefação, eles perdem força e tenacidade e se tornam mais quebradiços e quebradiços. Um certo grau de fragilidade é necessário para o processo de moagem. No entanto, a uniformidade do café moído depende em parte da fragilidade do grão, afetando a extração de sólidos solúveis na infusão final.

O objetivo deste artigo é avaliar os fatores — como densidade e umidade — que afetam as propriedades mecânicas dos grãos de café torrados a 170, 200 °C e sob as chamadas condições de alto rendimento. Para distinguir os efeitos devidos à torrefação (onde ocorrem mudanças de densidade e umidade) daqueles devidos apenas à remoção de água, tratamentos térmicos em amostras de grãos de café em temperaturas de desidratação (90–105 °C) também foram realizados.
Grãos individuais foram testados sob compressão, e força de ruptura, deformação na fratura e trabalho para fratura medidos a partir do gráfico força-distância. Os resultados mostraram que a fragilidade típica de grãos de café torrados e de alto rendimento estava relacionada à perda de água, à mudança da estrutura do tecido e à diminuição da densidade.