Cinética de formación de compuestos neoformados durante la etapa de tostado

El tostado de café y cacao es un proceso térmico no isotermo en el que la concentración de compuestos neoformados (NFCs) evoluciona dinámicamente como resultado de reacciones simultáneas de formación y degradación. Este capítulo aplica principios de cinética química para modelar cuantitativamente la evolución de los NFCs, integrando la temperatura, el tiempo, las propiedades de la matriz y la disponibilidad de precursores, con el fin de identificar condiciones de proceso que equilibren la calidad tecnológica y la seguridad alimentaria. El estudio de caso evidenció comportamientos cinéticos diferenciados. La acrilamida (AA) mostró una cinética de formación-consumo con un perfil tipo “campana”, con máximos cercanos al primer crack y una disminución posterior debido al agotamiento de los precursores y a la degradación térmica. En contraste, los furanos (HMF y FFA) tendieron a acumularse en etapas tardías, favorecidos por una mayor severidad térmica, una mayor acidez y una menor actividad de agua. El modelo cinético (180-220°C) describió adecuadamente la hidrólisis de sacarosa, el consumo de asparagina y la evolución de AA (R² > 0,88), pero presentó un bajo desempeño para glucosa y fructosa (R² < 0,5), lo que sugiere rutas paralelas no contempladas y limita su capacidad predictiva. La modelización cinética constituye así una herramienta útil para optimizar perfiles de tostado; no obstante, su validez depende de los supuestos del modelo y de la heterogeneidad de la matriz, por lo que debe interpretarse como una aproximación operativa y validarse experimentalmente.