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Espresso, Caffè Filtro, Cold Brew, French Press, o Moka: quale metodo di estrazione contiene più caffeina?

Risultati di uno studio condotto da Accademia del Caffè Espresso con CDR CoffeeLab®

Ci sono sempre molte variabili quando si parla di caffè, che spesso rendono complicato stabilire delle regole o delle classificazioni omnicomprensive. In questo studio, Accademia del Caffè Espresso ha collaborato con CDR CoffeeLab® per esaminare più da vicino il contenuto di caffeina di diversi caffè estratti con metodi differenti. L’obiettivo di questo studio è visualizzare la quantità di caffeina presente nelle più comuni bevande a base di caffè. Va tenuto sempre presente che tale contenuto è soggetto ad una variabilità che dipende della materia prima e da come la si prepara. Si leggono moltissime cose diverse su caffè e caffeina; la quantità massima raccomandata è di 400 mg di caffeina al giorno, che varia da persona a persona.

1 varietà di caffè Arabica:

• Origine: Brasile, Cerrado Mineiro

• Altitudine: 950 s.l.m.

• Varietà: Yellow Catuai

• Processo: Naturale

3 Livelli di Tostatura differenti:

• Tostatura chiara

• Tostatura media

• Tostatura scura

5 Metodi di estrazione differenti:

• Espresso estratto a 9 bar

• Caffè Filtro con V60 (percolazione)

• Caffè Filtro con French press (immersione)

• Moka

• Cold Brew usando una Toddy® Home Brew System (percolazione ed immersione)

È vero che il caffè tostato contiene più caffeina del caffè verde?

Il livello di caffeina contenuto nel caffè tostato è maggiore di quello rilevato nei chicchi di caffè verde. Questo aumento però è solo apparente: in realtà la quantità di caffeina non aumenta durante il processo di tostatura. Durante il processo, però, il caffè perde umidità, causando un aumento della quantità di caffeina in rapporto al peso. Per confermare questa ipotesi, dopo aver misurato la concentrazione di caffeina nel caffè verde, questo è stato lavorato fino a raggiungere tre diversi gradi di tostatura, ed è stata calcolata la caffeina che teoricamente sarebbe contenuta nel caffè tostato considerando solamente la perdita di peso. Successivamente, è stata eseguita una misurazione sperimentale della concentrazione di caffeina nel caffè tostato. I valori misurati e quelli teorici sono risultati coincidenti, confermando l’ipotesi: più scura è la tostatura, maggiore è la perdita di umidità e, di conseguenza, maggiore è la concentrazione di caffeina in rapporto al peso.

Tabella 1: informazioni sulla tostatura

Figure 1: Variazione della concentrazione di caffeina nei diversi livelli di tostatura

Quanta caffeina c’è in una tazza di caffè?

Tavola 2: Brew ratio e volume di caffè considerati per ogni metodo di estrazione. Questi volumi sono stati usati nel calcolo della quantità di caffeina per ogni tazza.

Sapere con certezza la quantità di caffeina che assumiamo bevendo caffè non è così semplice, perché la concentrazione in tazza dipende da molte variabili. Fondamentali sono la varietà di caffè utilizzata e la sua origine. Le varietà Arabica e Robusta sono numerose e ognuna presenta una diversa quantità di caffeina. Anche utilizzando lo stesso prodotto di partenza, le quantità di caffeina che sono rilevate nella bevanda possono essere molto diverse a seconda del metodo di estrazione scelto, del rapporto di infusione e del grado di tostatura dei chicchi. In questo studio sono stati analizzati 18 caffè, tutti ottenuti utilizzando lo stesso caffè verde ma con tre diversi livelli di tostatura e sei diversi metodi di estrazione. Nella Figura 2, potete vedere la quantità di caffeina misurata nelle diverse bevande rispetto ai vari livelli di tostatura (i volumi di caffè associati a queste bevande sono riportati nella Tabella 2).

Figura 2: mg di caffeina analizzati in bevande differenti

L’espresso è un metodo di estrazione che concentra non solo gli aromi e le caratteristiche sensoriali ma anche la caffeina. Nel caso dell’espresso (30 ml, con un rapporto di estrazione di 1:2), abbiamo ottenuto quantità superiori a 120 mg di caffeina per caffè, valori fino a sei volte superiori a una tazza (150 ml) di caffè filtro. Risultati simili al caffè filtro sono stati ottenuti con la French Press, mentre valori più elevati sono stati registrati con la Moka.

Un’attenzione particolare va al caffè cold brew. Questa bevanda estratta a freddo può essere ottenuta in vari modi: per percolazione/sgocciolamento o per infusione con acqua fredda o a temperatura ambiente e con tempi più o meno prolungati (da 6 a 12 ore o anche più) e con diversi rapporti di estrazione. In questo studio abbiamo utilizzato il Toddy® Home Cold Brew System con un tempo di infusione di 6 ore e due diversi rapporti di infusione: uno più concentrato con un rapporto di 250 g di caffè in 1 litro di acqua e uno più diluito (pronto da bere: 60 g di caffè in 1 litro di acqua). La quantità di caffeina nel cold brew pronto da bere è paragonabile a quella del caffè filtro a causa del rapporto di infusione e del volume della bevanda simili. L’estrazione della caffeina nel caso del cold brew avviene grazie al tempo di contatto prolungato tra il caffè e l’acqua a una temperatura di 20-25°C, con conseguente maggiore concentrazione di questa sostanza nella bevanda finale rispetto al caffè filtro, dove la temperatura di estrazione è più alta ma il tempo di contatto è più breve.

Per il cold brew pronto da bere, è stata considerata una tazza da 150 ml, mentre per il cold brew concentrato, una tazza da 30 ml, che può poi essere ulteriormente diluita con ghiaccio, latte o semplice acqua fredda. Pertanto, i valori di caffeina calcolati sono simili al cold brew pronto da bere.

Un caffè più tostato ha più caffeina?

Con una tostatura più scura, la percentuale di caffeina nei chicchi aumenta leggermente, ma le differenze di caffeina misurate nel caffè tostato chiaro e scuro non giustificano le differenze riscontrate nelle bevande. Inoltre, nel caso del caffè filtro, non si osserva la tendenza crescente dei valori di caffeina nelle bevande ottenute con lo stesso metodo di estrazione ma diversi livelli di tostatura (da chiaro a scuro).

In un caffè tostato scuro, ci sarà più caffeina disponibile per l’estrazione, ma non è certo che il metodo di estrazione utilizzato riesca ad estrarre tutta la caffeina presente nei chicchi macinati. Sicuramente, il tempo di contatto tra acqua e caffè e la temperatura dell’acqua durante la preparazione del caffè influenzano la quantità di caffeina che verrà rilevata nella bevanda. L’acqua attraversa il caffè con più o meno difficoltà, determinando una maggiore o minore concentrazione di caffeina nella bevanda ottenuta.

Questo spiega perché nel caso del caffè filtro riscontriamo un andamento anomalo nella concentrazione di caffeina. Questo metodo di estrazione risulta essere meno efficiente degli altri esaminati in questo studio, giustificando l’andamento variabile delle concentrazioni di caffeina riscontrate nei diversi caffè preparati. Se si calcolano le percentuali di estrazione (mg caffeina nella bevanda / mg di caffeina presente nel caffè), la Moka risulta essere il metodo che riesce ad estrarre più efficacemente la caffeina presente nei chicchi di caffè. Grazie alla temperatura dell’acqua superiore ai 90°C e al tempo di estrazione, questo metodo di estrazione è particolarmente efficiente nell’estrazione della caffeina. Nonostante ciò, a causa del rapporto di infusione molto più basso rispetto all’espresso, le tazzine di caffè preparate con la Moka hanno prodotto una concentrazione di caffeina inferiore rispetto all’espresso.

Nella Figura 3, viene mostrato come la concentrazione di caffeine nella bevanda e i TDS (Total Dissolved Solids, I solidi totali dissolti nel liquido) siano collegate, sottolineando la grande influenza dell’estrazione nella concentrazione di caffeina. Ovviamente, i valori non coincidono completamente perché i TDS includono anche altre sostanze non direttamente proporzionali alla caffeina.

Figura 3: Variazione dei mg di caffeina e TDS nelle differenti bevande

Più in generale, possiamo dire che viene consumata una quantità maggiore di caffeina quando viene utilizzato un caffè tostato scuro.  Tuttavia, l’origine di questa maggiore quantità non è collegata al caffè in sé, ma al metodo di estrazione che si rivela più efficace su un caffè tostato scuro.

A riguardo di Accademia del Caffè Espresso: sorta all’interno della vecchia fabbrica La Marzocco, Accademia del Caffè Espresso è un centro culturale dedicato alla diffusione della cultura del caffè espresso e alla sua promozione. Oggi Accademia ospita il museo aziendale e l’archivio storico de La Marzocco, una piantagione di caffè in serra che è anche Fabbrica dell’Aria, laboratori di ricerca e formazione e le Officine Fratelli Bambi, un’officina dedicata all’artigianato e all’arte, che produce macchine da caffè espresso personalizzate.

CDR CoffeeLab® è un prodotto della linea CDR FoodLab® di CDR – www.cdrfoodlab.com

A riguardo di CDR: con la sua linea di prodotti denominata CDR FoodLab®, CDR è un fornitore leader di sistemi di analisi innovativi per l’industria alimentare e delle bevande. Le sue soluzioni aiutano i professionisti dell’industria alimentare a migliorare il controllo di qualità e ottimizzare i processi di produzione. Con una forte attenzione alla ricerca e allo sviluppo, CDR FoodLab® continua a introdurre tecnologie innovative e personalizzate per soddisfare le esigenze specifiche di vari settori dell’industria alimentare e delle bevande.