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  • História
  • Prancha VII · seção 07 de 19

    A química, etapa por etapa

    O PROCESSO EM MOVIMENTO

    O que o calor fabrica no grão?

    Inicie a cena ou escolha uma etapa. A animação simplifica o mecanismo; o texto que segue traz os detalhes e as referências disponíveis.

    Reação de Maillard

    Aminoácidos livres e açúcares redutores reagem juntos: é a reação de Maillard, descrita por Louis-Camille Maillard no início do século XX. Ela dá heterociclos nitrogenados, aromas e melanoidinas, os pigmentos marrons que fazem a cor: amarelo, depois fulvo, depois marrom claro. Scott Rao a diz autossustentada acima de 160 °C, uma ordem de grandeza mais que uma constante, já que Maillard é uma família de centenas de reações.

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    1. Reação de MaillardAminoácidos livres e açúcares redutores reagem juntos: é a reação de Maillard, descrita por Louis-Camille Maillard no início do século XX. Ela dá heterociclos nitrogenados, aromas e melanoidinas, os pigmentos marrons que fazem a cor: amarelo, depois fulvo, depois marrom claro. Scott Rao a diz autossustentada acima de 160 °C, uma ordem de grandeza mais que uma constante, já que Maillard é uma família de centenas de reações.
    2. O açúcar sozinho caramelizaO açúcar sozinho derrete e escurece, do marrom claro ao marrom escuro, por volta de 171 °C segundo Rao. A sacarose, combustível principal, é consumida: não se a encontra na xícara. Sua fragmentação dá ácidos orgânicos, acético, fórmico, lático, glicólico, que fazem a acidez viva das torras claras antes de desaparecer. Caramelizar não adoça: o gosto doce diminui, o amargor aumenta.
    3. Strecker, e o que se degradaNa esteira de Maillard, a degradação de Strecker transforma os aminoácidos em aldeídos e pirazinas. Os ácidos clorogênicos se degradam com o grau: ácido quínico, adstringente e amargo, lactonas, depois guaiacol e 4-vinilguaiacol, daí as notas defumadas e condimentadas. A trigonelina se quebra em piridinas e em ácido nicotínico.
    4. O que resta no fimAs pirazinas atingem o pico por volta de 250 °C e depois são incorporadas às melanoidinas; o 2-furfuriltiol, o cheiro de café torrado por excelência, também se liga a elas, o que contribui para o envelhecimento do café. A cafeína é termoestável: sua proporção sobe à medida que o grão se alivia. A acrilamida, formada cedo, atinge o pico nas torras claras e depois diminui, porque se degrada mais depressa do que se forma.

    Para reter: O calor não cria nada a partir do nada: ele consome os açúcares e os aminoácidos do verde para fabricar a cor, os aromas e o amargor.

    Na história: Liebig, e depois Thurber, acreditavam que os cafés muito escuros não tinham mais cafeína; ela é termoestável, e a crença é falsa.

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    As duas famílias de reações são as da cozinha. A primeira é a reação de Maillard, descrita por Louis-Camille Maillard no início do século XX. Aminoácidos livres e açúcares redutores reagem ali juntos para dar heterociclos nitrogenados, aromas e melanoidinas marrons. São elas que fazem a cor: amarela, depois fulva, depois marrom-clara.

    A segunda é a caramelização, o açúcar sozinho que derrete e escurece, do marrom claro ao marrom escuro. Na esteira de Maillard, a degradação de Strecker transforma os aminoácidos em aldeídos e em pirazinas.

    A sacarose é o combustível principal, e é consumida: não se a reencontra na xícara. Sua fragmentação dá também ácidos orgânicos, acético, fórmico, lático, glicólico, que explicam a acidez viva das torras claras e seu desaparecimento depois.

    Os ácidos clorogênicos, por sua vez, se degradam com o grau, sobretudo no nível “italiano”. Eles dão ácido quínico (adstringência, amargor), lactonas e, via os ácidos cafeico e ferúlico, guaiacol e 4-vinilguaiacol, daí as notas defumadas e condimentadas. A trigonelina, por sua vez, se quebra em piridinas e em ácido nicotínico.

    Duas moléculas merecem que se acompanhe seu destino até o fim. As pirazinas (torrado, terroso) culminam por volta de 250 °C e depois são incorporadas às melanoidinas. O 2-furfuriltiol, o “café torrado” por excelência, nasce de açúcares e de compostos sulfurados e depois também se liga às melanoidinas, o que contribui para o envelhecimento.

    A cafeína, essa, é termoestável. A crença de Liebig, retomada por Thurber (“nos muito escuros não há cafeína”) e por Walsh, é, portanto, falsa: as perdas se limitam a uma leve sublimação.

    Vosloo 2017, § 2.2.1.1, p. 16-17; Sciencedirect, Effect of roasting on chemical composition of coffee, 2025; Wu et al., Food Science & Nutrition, 2022; Hofmann et al., J. Agric. Food Chem., 2001 (tióis e melanoidinas); digest Thurber-Walsh, o que é falso; LC cap. 16b

    Dois compostos indesejáveis se formam nas mesmas reações. A acrilamida, a partir da asparagina e dos açúcares, aparece cedo, culmina nas torras claras e diminui depois porque se degrada mais depressa do que se forma; o regulamento (UE) 2017/2158, aplicável desde 11 de abril de 2018, fixa “teores de referência” (não limites) de 400 µg/kg para o café torrado e 850 µg/kg para o solúvel, pede que se determinem as condições críticas de torra e que se integre seu controle num programa prévio de boas práticas de fabricação, dispensa dele o torrefador que vende no varejo ou apenas ao comércio varejista local, lembra que os canephora contêm mais que os arábicas e sugere o tratamento enzimático com asparaginase.

    O furano e os metilfuranos, oriundos dos açúcares, dos aminoácidos e dos ácidos graxos, fazem do café o primeiro contribuinte para a exposição dos adultos, junto com os cereais; a EFSA concluiu em 25 de outubro de 2017 por uma preocupação sanitária (fígado) sem poder fixar um limiar, por margem de exposição. O nível de prova é o de uma agência e de um regulamento: sólido sobre os níveis, aberto sobre o risco real nas doses de consumo.

    Regulamento (UE) 2017/2158, anexos I e IV (EUR-Lex, consultado em 07/09/2026); EFSA, comunicado de 25/10/2017; Sciencedirect, Insights into acrylamide and furanic compounds in coffee, 2024

    Os limiares, o açúcar que desaparece e a cafeína que se concentra

    A seção descreve bem as reações e não dá nenhum limiar de início, isto é, nenhuma temperatura a partir da qual elas passam a contar. Rao dá dois, com o encadeamento que os liga, e acrescenta sobre o açúcar uma observação que vai contra a intuição de todo mundo.

    Uma fotografia do corte de um grão torrado em que um quadrado branco delimita a zona analisada, depois três mapas em falsas cores da mesma zona mostrando a concentração de cálcio, de potássio e de cloro, com uma escala que vai do azul ao vermelho.
    Distribuição do cálcio, do potássio e do cloro no corte de um grão torradoDebastiani R. · CC BY 4.0

    Dois limiares, e a precaução que os acompanha

    As reações de Maillard se tornam autossustentadas acima de 320 °F, ou seja, 160 °C; a caramelização começa por volta de 340 °F, ou seja, 171 °C. Onze graus separam as duas, o que explica que sempre se as veja juntas embora não tenham os mesmos reagentes nem os mesmos produtos. São leituras de sonda, como todas as desta prancha: Rao raciocina sobre uma máquina em que o primeiro crack cai perto de 375 °F, 191 °C, segundo sua resposta a um leitor no Home-Barista, quando a maioria dos tambores o lê por volta de 200 °C; nessas, os mesmos limiares seriam provavelmente lidos uns dez graus mais alto. Os guias do ofício na internet fazem, aliás, a fase de Maillard começar no amarelamento, perto de 150 a 160 °C de sonda.

    A formulação do primeiro limiar merece ser relida com prudência, e a prancha deve dizê-lo se a retoma. Maillard não é uma reação, é uma família de centenas de reações entre açúcares e aminoácidos. Escrever que tal família se torna autossustentada além de um limiar único é uma formulação forte para um fenômeno que não tem um, e as chamadas de nota com que Rao a acompanha remetem a referências ausentes do trecho consultado. O número é útil como ordem de grandeza, não como constante física.

    O disparo do meio da torra, enfim explicado

    Entre seus dois limiares, Rao insere um encadeamento causal que a prancha não tem e que vale mais do que os dois números. Uma vez que a temperatura interna está alta o bastante para que o essencial da umidade tenha saído, a temperatura do grão sobe mais depressa, porque a evaporação não lhe toma mais energia: fazer a água passar do estado líquido ao de vapor custa muito calor, e enquanto isso dura, o grão permanece freado.

    Assim que esse freio desaparece, a subida se acelera, o que acelera Maillard, o que produz ainda mais calor. É uma das razões pelas quais o desenvolvimento aromático dispara no meio da torra, e é também por isso que essa parte da curva é a mais difícil de manter sem que a taxa de subida volte a subir.

    Rao propõe de passagem a comparação culinária mais eloquente do corpus: para entender o que Maillard traz, basta comparar uma carne assada e uma carne fervida. A segunda cozinhou, não dourou, e lhe falta exatamente o que a torra traz ao café.

    O açúcar: um desacordo e uma surpresa

    A prancha diz que a sacarose é o combustível principal e que sua fragmentação dá ácidos orgânicos. Rao acrescenta um elemento que vai contra a intuição: a caramelização, que é uma pirólise, isto é, uma decomposição pelo calor sozinho, sem outro reagente, diminui o gosto doce e aumenta o amargor. É, segundo ele, a razão principal pela qual as torras claras são mais doces e as escuras mais amargas.

    Caramelizar açúcar não é, portanto, torná-lo mais doce, é destruí-lo fabricando outra coisa, e a palavra caramelo induz aqui todo mundo ao erro, inclusive as fichas de degustação.

    Münchow, esse, traça uma curva de apenas dois eixos, a acidez que desce e o amargor que sobe à medida que a torra avança. O doce não figura nela. Não é uma contradição frontal, é uma ausência, e ela conta: um faz do doce uma dimensão que decresce com o grau, o outro não a representa em absoluto. Nenhum dos dois mede coisa alguma, e seria no entanto uma das raras coisas facilmente mensuráveis aqui, já que os açúcares residuais de um café torrado são dosáveis.

    A cafeína, e a aritmética que a prancha esquece

    A prancha diz que a cafeína é termoestável, isto é, que não se degrada nas temperaturas de torra, e para por aí. Rao vai até o fim do raciocínio. Como a quantidade de cafeína é praticamente inalterada e o grão perde massa, a proporção de cafeína em relação ao peso aumenta durante a torra.

    A consequência é contraintuitiva e é aritmética, não química: se todos os cafés são preparados com a mesma proporção de massa de água para massa de café moído, as torras escuras dão uma bebida mais cafeinada que as claras. A precisão sobre a massa é decisiva e explica por que a crença inversa sobrevive: medida com a colher, portanto em volume, uma torra escura põe menos matéria no filtro, pois o grão inchou e ficou mais leve. Dois métodos de dosagem, dois resultados opostos, e a mesma química por trás.

    Scott Rao, The Coffee Roaster's Companion, 2014, p. 18 para os dois limiares, o encadeamento causal, a comparação da carne assada e fervida e a caramelização que diminui o sabor doce, p. 19 para a cafeína e a consequência sobre a dosagem em massa; Morten Münchow, Roasting Foundation, CoffeeMind, figura 5, p. 15, para a curva de dois eixos da acidez e do amargor; Home-Barista, tópico “What is Baked Coffee?”, consultado em 21/10/2026, para o primeiro crack a 375 °F suposto no livro de Rao; Barista Hustle, How to Roast Coffee, e Green Plantation, consultados em 21/10/2026, para o amarelamento perto de 150 °C.
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