L’acrilammide nel caffè tostato

Cucinare, ovvero sottoporre il cibo a un trattamento termico, è un processo che migliora le proprietà nutritive e quelle sensoriali, la conservazione e la sicurezza microbiologica degli alimenti. Il calore applicato ai cibi scatena reazioni chimiche che sono in grado di creare nuovi composti chimici, molti dei quali sono utili alla salute dell’uomo, altri che invece possono avere proprietà cancerogene. Nel caso del caffè durante la tostatura intervengono centinaia di reazioni chimiche che trasformano completamente la sua composizione fisica e chimica, il chicco di caffè diviene durante il ciclo di cottura un vero e proprio “reattore chimico”. Dopo la tostatura il chicco è molto complesso da un punto di vista chimico, contiene più di 2000 molecole chimiche la maggior parte delle quali sono aromi, oltre a una grande quantità di CO₂. Tra questi composti creati c’è anche l’acrilammide, scoperta da un gruppo di ricercatori svedesi in alcuni cibi la cui creazione avviene a temperature superiori ai 120°C in condizioni particolari di pH, attività dell’acqua e composizione chimica degli alimenti cotti.


Maggiori quantità di acrilammide sono prodotte nelle patatine fritte, patate arrosto e al forno, nel pane e anche nel caffè. L’acrilammide è stato classificato come “probabilmente cancerogeno per l’uomo” (classe 2A) dall’Agenzia internazionale per la ricerca sul cancro e un ingerimento in alte quantità può causare danni al sistema nervoso. 

La formazione di acrilammide è dovuta principalmente dalle reazioni di Maillard che durante la cottura utilizzano molecole di zuccheri riducenti e amminoacidi ma non si forma se non è anche presente l’asparagina, un amminoacido frequentemente presente negli alimenti. Tutti i processi in cui si applica calore sopra i 120°C a un alimento dove è presente anche l’asparigina inducono la formazione di acrilammide. La presenza dell’amminoacido asparagina in forma libera nei chicchi di caffè verde è molto bassa, generalmente dai 30 ai 90 μg per 100 g. Durante la tostatura l’acrilammide è prodotta ma pochi sanno che viene dapprima creata nelle prime fasi di imbrunimento e poi successivamente degradata quando si raggiungono colori di tostatura più scuri. Nel processo di tostatura del caffè l’acrilammide si forma all’inizio della fase di tostatura raggiungendo picchi di circa 370 μg/kg nelle tostature chiare per poi diminuire bruscamente nelle fasi finali del ciclo e raggiungere circa 180 μg/kg nelle tostature scure.

La specie botanica influenza il contenuto di acrilammide?


Coffea arabica e Coffea Canephora sono le due specie di caffè di maggiore importanza commerciale. Differiscono tra loro in diversi aspetti, tra cui la morfologia dei chicchi, le proprietà sensoriali in tazza e la composizione chimica. I principali composti chimici che sono utilizzati dalle reazioni chimiche per la formazione dell’acrilammide nel caffè verde sono saccarosio e asparagina, assieme ad altri composti minori. La quantità di saccarosio nel caffè verde è inferiore nella Canephora e superiore nell’Arabica, mentre la quantità di asparagina libera nella Canephora è in media più alta rispetto a quelli dell’Arabica. La quantità di acrilammide nel caffè tostato è solitamente più elevata nella Canephora rispetto all’Arabica e ciò è legato alla maggiore quantità di asparagina. È stato rilevato che la Robusta produce in media circa il 50% in più di acrilammide rispetto l’Arabica.

La lavorazione della drupa in piantagione influenza il contenuto di acrilammide nel caffè tostato?


I metodi principalmente usati in piantagione per la lavorazione del caffè sono quello naturale, lavato e semi lavato. La differenza più importante tra la composizione chimica del caffè lavato e quello naturale è il contenuto di solidi solubili, che è maggiore nel processo naturale. I caffè lavati hanno una quantità di solidi solubili minore rispetto ai caffè naturali mentre i caffè semi-naturali si trovano in una posizione intermedia. E’ quindi evidente che i chicchi di caffè naturali, essendo più ricchi da un punto di vista chimico, producono quantità di acrilammide leggermente superiore rispetto ai caffè processati con gli altri metodi. Un altro fattore legato al caffè verde che influenza la quantità di acrilammide è lo stadio di maturazione delle drupe: frutti immaturi producono chicchi con livelli più alti di asparagina.

L’acrilammide in tazza

L’acrilammide è altamente solubile in acqua ed è quindi facilmente estratta in tazza durante la preparazione della bevanda. Tuttavia, il tipo di preparazione, la brew ratio, la composizione della miscela e il grado di tostatura influenzeranno significativamente la quantità di acrilammide presente nella bevanda finale. In generale, i livelli di acrilammide nelle comuni bevande di caffè preparate con i di versi metodi variano tra 2 e 25 μg/l.


L’espresso è il metodo che estrae meno acrilammide rispetto ad altri a causa del breve tempo di contatto acqua calda/caffè tostato. Anche il caffè decaffeinato presenta in tazza quantità di acrilammide simile al caffè normale evidenziando che il processo di decaffeinizzazione non influisce significativamente sui composti chimici zuccherini e sull’asparagina.

La varietà̀ botanica influisce sulle quantità di acrilammide in tazza. Lo stesso grado di tostatura, un colore “medio”, produce in tazza circa il doppio di acrilammide per la Canephora rispetto all’Arabica. La quantità di acrilammide varia in relazione al tempo di tostatura: è stato riscontrato un calo medio del 25% di acrilammide in bevanda quando si utilizza con caffè tostato scuro rispetto allo stesso caffè tostato più chiaro. 

Per ridurre la presenza di acrilammide in bevanda è necessario utilizzare caffè Arabica o miscele con percentuali più alte di Arabica e gradi di tostatura più scuri. Con riferimento alla tostatura sono quindi più a rischio di presenza di alte quantità di acrilammide i prodotti delle micro torrefazioni Specialty “third wave” che ottengono chicchi molto chiari. Il metodo di preparazione in espresso è da preferire rispetto ad altri in quanto estrae la bevanda utilizzando una minore quantità di acqua con un tempo di estrazione brevissimo.