Qualquer pessoa com interesse profissional em torrar café ou assar pão já ouviu falar da reação de Maillard . Mas a reação relacionada, chamada degradação de Strecker , é muito menos conhecida e tem um papel crucial a desempenhar na torrefação do café. Nesta postagem, exploraremos em profundidade essa reação pouco apreciada, portanto, certifique-se de ter seus jalecos e óculos de segurança à mão.
Há algum tempo, escrevemos uma introdução às reações de Maillard e seu papel na torra. São reações com 's' porque são uma teia complexa de reações químicas que resultam do aquecimento conjunto de açúcar e proteína. As reações de Maillard contribuem muito para o delicioso aroma e cor de muitos alimentos e bebidas diferentes que “ficam dourados” à medida que cozinham ou secam. A degradação de Strecker é frequentemente considerada um subconjunto das reações de Maillard, mas no caso do café em particular, tem um papel muito específico e importante a desempenhar. Contribui para grande parte do aroma característico do café fresco e cria quase todo o CO 2 preso nos grãos. Isso significa que a degradação do Strecker é a principal causa da segunda rachadura – recomendamos fortemente que você não asse na segunda rachadura. O mais intrigante de tudo é que a quantidade de compostos Strecker no seu café pode ser afetada pela mudança na forma como ele é torrado, como é preparado e como é armazenado.
A Química de Degradação de Strecker
A degradação de Strecker foi identificada pela primeira vez pelo químico alemão Adolph Strecker em 1862. A reação converte aminoácidos, os blocos de construção das proteínas, em compostos aromáticos voláteis chamados aldeídos. Os aldeídos normalmente têm odores distintos e muitos deles podem ser percebidos mesmo em concentrações muito baixas, o que os torna uma parte importante do aroma complexo do café fresco.
A degradação de Strecker é uma reação em duas etapas: o aminoácido é oxidado com a ajuda de outro composto (o oxidante), e a molécula resultante então se decompõe em um aldeído, liberando amônia e dióxido de carbono no processo.
Degradação de Strecker . Um aminoácido é convertido em um aldeído com a ajuda de uma molécula oxidante. Qualquer cadeia lateral (R) que o aminoácido tenha formará a base do aldeído.
O oxidante é geralmente um composto dicarbonílico – uma molécula com dois átomos de oxigênio unidos por ligações duplas a átomos de carbono vizinhos. As reações de Maillard são uma fonte potente deste tipo de molécula, razão pela qual a degradação de Strecker está intimamente ligada às reações de Maillard.
O aldeído resultante pode formar muitos outros compostos, incluindo melanoidinas e alguns dos compostos aromáticos mais importantes do café.
Qual é o cheiro dos aldeídos Strecker?
Os aldeídos em geral são altamente aromáticos e amplamente utilizados em perfumes ou aromatizantes por seus aromas florais ou frutados. Os aldeídos podem cobrir todo o espectro de aromas de café – desde florais, herbáceos e frutados até nozes, maltados, torrados e terrosos. Os aldeídos formados na degradação de Strecker são uma parte crucial do aroma do café fresco e podem ser usados como um indicador do frescor do café ( Buffo e Cardelli-Freire 2004 ).
A degradação de Strecker também desempenha um papel vital nas reações de Maillard, criando precursores para todos os tipos de aromas-chave do café, incluindo pirazinas, que dão ao café recém-torrado muitos dos seus aromas característicos de terra, nozes e torrado ( Toledo et al 2016 ). Uma vez que está envolvida na formação de tantos compostos aromáticos importantes, a degradação de Strecker ajuda a 'dirigir' as reações de Maillard para a criação de compostos que contribuem com aroma, e não apenas cor, para o café ( Yaylayan 2003 ). Por isso é tão importante o sabor do café torrado.
Degradação de Strecker Causa a segunda rachadura
Cada aminoácido que se decompõe pela degradação de Strecker também libera uma única molécula de dióxido de carbono. Surpreendentemente, isto é suficiente para explicar a grande maioria — 80% ou mais — do CO 2 formado dentro do grão de café durante a torrefação ( Wang e Lim 2017 ). Durante a torra, parte do dióxido de carbono formado durante a torra fica preso nas células do café, aumentando gradativamente a pressão interna.
A primeira rachadura é causada pela evaporação da água em vapor, o que aumenta a pressão dentro do grão até quebrar a estrutura do grão. A segunda rachadura é um processo semelhante que ocorre quando a pressão do dióxido de carbono dentro das células individuais de um café torna-se alta o suficiente para quebrá-las. Como a degradação de Strecker cria a maior parte do CO 2 no café torrado, ela também é a principal causa do aparecimento do segundo crack ( Lyman et al 2003 ).
Como a torrefação afeta Degradação de Strecker ?
Como a degradação de Strecker depende de compostos de Maillard que atuam como oxidantes, muitas vezes presume-se que ela ocorre principalmente mais tarde na torra, depois que a temperatura do grão atinge 160 °C ( Lyman et al 2003 ). No entanto, os aldeídos de Strecker também tendem a decompor-se ou a evaporar-se a altas temperaturas – por isso, embora possam ser formados a um ritmo mais rápido a altas temperaturas, estão a ser perdidos do grão com a mesma rapidez.
Degradação de Strecker e antioxidantes
Embora se pense que a reação de Maillard e a degradação de Strecker acontecem em altas temperaturas, ambas as reações também ocorrem à temperatura ambiente - apenas muito lentamente. A degradação de Strecker ocorre no café verde durante o armazenamento ( Holscher e Steinhart 1995 ) e também contribui para a perda de sabor ao longo do tempo no café enlatado, pronto para beber.
Como a degradação de Strecker depende de um oxidante para desencadear a primeira etapa da reação, os antioxidantes do café, como o ácido clorogênico, podem reduzir a taxa de degradação de Strecker , ajudando a preservar o sabor do café enlatado ( Zheng et al 2015 ).
O ácido clorogênico e outros antioxidantes também podem inibir a degradação do Strecker durante a torra. Numa experiência concebida para modelar reações específicas sob condições de torrefação, os investigadores torraram um único aminoácido purificado juntamente com glicose ( Wang e Ho 2013 ). Eles descobriram que a adição de antioxidantes diminuiu fortemente a quantidade de degradação de Strecker . Ainda não se sabe se isso tem algum efeito na torra do café verdadeiro.
A química da torrefação é extremamente complexa e a comunidade de torrefação ainda não tem uma boa compreensão de como controlar as reações químicas específicas que ocorrem durante a torrefação. A degradação do Strecker , no entanto, tem algumas alavancas interessantes que podemos usar – principalmente ajustando a temperatura da carga e o tempo de torra. A degradação de Strecker tem sido frequentemente associada às reações de Maillard, mas pesquisas recentes mostram que o que acontece no início da torra pode afetar o desenvolvimento dos compostos de Strecker, o que, por sua vez, afeta quais compostos de sabor são criados na fase de Maillard da torra. Acontece que esta reação menos conhecida tem o potencial de orientar as reações de Maillard, em vez de simplesmente seguir seu rastro.
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