Caratterizzazione di marcatori reologici e modelli matematici per discriminare la corretta tostatura delle fave di cacao

L’industria del cacao è uno dei settori più sviluppati e avanzati del mondo, oggi rappresenta una catena globale di scambi ed importazioni guidato dalle direttive e strategie dalle multinazionali. A livello industriale il cacao deriva da numerose operazioni unitarie che permettono di ottenere il cioccolato e i suoi derivati partendo dalle fave di cacao; tra queste operazioni, la tostatura risulta essere la più complessa ed è strettamente dipendente dalle caratteristiche intrinseche del cacao. In questa tesi si propone la ricerca dei markers fisici-strutturali che permettano di discriminare quando la tostatura risulta effettuata in modo ottimale (optimally-roasted – 150°C), differenziandola da fave eccessivamente tostate (over-roasted – 200°C) o fave poco tostate (under-roasted – 110°C). L’analisi è stata effettuata sia tramite analisi reologiche empirico-imitative sulle fave di cacao, sia mediante analisi reologiche fondamentali condotte sulle risultanti paste di cacao. Nella sperimentazione sono state prese in considerazione cinque differenti fave di cacao: fave Old Beans, utilizzate come analisi preliminari al fine di individuare i ranges di temperatura ottimali in termini di combinazioni tempo-temperatura; fave Zamore Chinchipe e Pinkay, derivanti dall’Ecuador e fave Puerto Cabello e Sur de Lago, derivanti dal Venezuela. Tra queste, Ecuador Pinkay è di varietà Nacional, mentre le altre sono ibridi tra Trinitario e Criollo. Nella prima fase di analisi sono state analizzate le dimensioni, l’umidità, la diffusività dell’acqua, il colore e le caratteristiche strutturali mediante Texture Analyzer sia delle fave tostate che crude (raw), sia con mantello (bean-shell) che senza. Nella seconda parte di analisi è stata analizzata la pasta di cacao mediante analisi colorimetrica, analisi della spalmabilità effettuata mediante Texture Analyzer, analisi microstrutturale mediante analisi al microscopio ottico ed infine dal punto di vista reologico fondamentale utilizzando un reometro a deformazione controllata sia in regime stazionario che in oscillatorio, dal quale sono state estrapolate le curve di flusso, successivamente elaborate mediante i modelli matematici di Herschel-Bulkley, Windhab e Casson. In aggiunta, si è andati a valutare se le stesse analisi fossero in grado di evidenziare, e quindi discriminare, le differenze varietali o geografiche delle fave di cacao. Quest’ultima indagine permetterebbe alle aziende di riconoscere le caratteristiche qualitative di una fava rispetto ad un’altra, di modo da non rendere la trasformazione delle fave un’operazione standardizzata, ma di riuscire a valorizzare la qualità di ogni specie.