AN INTEGRATED APPROACH TO ENHANCE SUSTAINABILITY, TECHNOLOGY AND QUALITY IN COFFEE ROASTING COMPANIES

This research aimed to provide new insights and strategies to enhance sustainability in the coffee roasting sector. A multidisciplinary approach was adopted, encompassing technology implementation and quality investigations, with a focus on coffee roasting. Given the importance of Italy as a major coffee consumer and exporter, the initial phase of the study assessed the sustainability performance of a panel of roasters, revealing a generally low level of commitment. To enhance transparency and traceability, a comprehensive literature review and a case study of an Italian roaster were conducted to evaluate the potential of blockchain technology (BCT). The findings indicated that BCT implementation varied across coffee quality segments (conventional, premium, and specialty) in terms of traceability depth, blockchain type, and stakeholder involvement. Therefore, customised BCT strategies are essential to optimise its value for different market segments. This study also examined energy efficiency in coffee roasting, proposing the application of BCT for environmental sustainability accounting. Experiments involving C. canephora roasted at a medium degree through different speeds enabled the comparison of acrylamide levels, sensory attributes, and metabolomic and volatilomic profiles. Fast roasting resulted in lower energy consumption, compliant acrylamide levels, and favourable sensory characteristics. This research underscored the importance of integrating sustainability into coffee roasting practices through improved corporate responsibility, digital technologies, and optimized roasting processes, and laid the groundwork for a technical sustainability guide for the coffee sector.

Questa ricerca ha fornito nuovi strumenti e strategie per migliorare la sostenibilità nel settore della tostatura del caffè. Il progetto di tesi ha adottato un approccio multidisciplinare che ha incluso l'adozione di tecnologie innovative e la realizzazione di indagini sulla qualità, con un focus specifico sulla tostatura del caffè. Considerata l'importanza dell'Italia come Paese consumatore ed esportatore di caffè, la fase iniziale dello studio ha valutato le performance di sostenibilità di un campione di torrefattori, rivelando un livello di responsabilità generalmente basso. Per migliorare la trasparenza e la tracciabilità, è stata condotta una revisione della letteratura ed è stato presentato un caso studio su un torrefattore italiano per valutare il potenziale della tecnologia blockchain (BCT). I risultati hanno evidenziato che l'adozione della BCT varia tra i diversi segmenti di qualità del caffè (convenzionale, premium e specialty) in termini di profondità della tracciabilità, tipo di blockchain e coinvolgimento degli stakeholder. Pertanto, è essenziale sviluppare strategie personalizzate basate sulla tecnologia BCT per ottimizzarne il valore per i diversi segmenti di mercato. Questo studio ha anche esaminato l'efficienza energetica della tostatura del caffè e ha proposto l'applicazione della BCT per la registrazione di dati relativi alla sostenibilità ambientale. Gli esperimenti condotti su C. canephora a tostatura media ottenuta con diverse tempistiche hanno permesso di confrontare i livelli di acrilammide, gli attributi sensoriali e i profili metabolomici e volatilomici. La tostatura più veloce è stata caratterizzata da un minor consumo energetico, livelli di acrilammide conformi e caratteristiche sensoriali favorevoli. Questo lavoro ha sottolineato l'importanza di integrare la sostenibilità nelle pratiche di tostatura del caffè, promuovendo una maggiore responsabilità aziendale, l'adozione di nuove tecnologie e l'ottimizzazione dei processi di tostatura. Inoltre, ha posto le basi per la realizzazione di una guida tecnica alla sostenibilità per il settore del caffè.