Χημική σύνθεση του καφέ

Οι χημικές ενώσεις που επηρεάζουν το άρωμα του καφέ

Οι χημικές ενώσεις των επιμέρους προϊόντων καφέ που συνοδεύουν το άρωμα του καφέ εξαρτώνται από διάφορους παράγοντες. Συγκεκριμένα, από τον τύπο τουπράσινου κόκκου καφέ, τη γεωγραφική προέλευση και τις συνθήκες επεξεργασίας. Η αντίληψη του αρώματος του καφέ εξαρτάται από τη συγκέντρωση των ενώσεων και την οσμή τους.

Χρησιμοποιήθηκε μια στατιστική προσέγγιση για την επιλογή μόνο έξι αρωματικών δεικτώναπό έξι εναλλακτικές ενώσεις του καφέ . Οξικό οξύ, φουρφουράλη, 2-μεθυλοπυραζίνη, 2-φουρφουρυλική αλκοόλη, 2,6-διμεθυλοπυραζίνη και 5-μεθυλοφουρφουράλη. Αυτές οι 6 ενώσεις καλύπτουν περισσότερο από το 80% της μέσης σχετικής ποσότητας πτητικών ενώσεων που ανιχνεύθηκαν στα δείγματα καφέ. Οι αρωματικές ενώσεις που αναφέρονται παραπάνω είναι σημαντικές για τη διάκρισητης ποικιλίαςή της γεωγραφικής προέλευσηςτου καφέ

Καβούρδισμα καφέ από χημική άποψη

Κατά τη διάρκεια του καβουρδίσματος, τα αμινοξέα και τα σάκχαρα συνδυάζονται και σχηματίζουν μεγάλο αριθμό αντιδράσεων. Αυτό δημιουργεί το άρωμα, τη γεύση και το χρώμα του καφέ. Αυτό ονομάζεται αντίδραση Maillard. Ο ίδιος ο κόκκος του καφέ αποτελείται από πολυσακχαρίτες ή σάκχαρα. Περιέχει όμως επίσης πρωτεΐνες, λιπίδια και ανόργανα άλατα. Επομένως, ο ρόλος του σπόρου, προκειμένου να βλαστήσει, είναι να παρέχει κάποια τροφή στο έμβρυο του καφέ. Τα σάκχαρα, οι πρωτεΐνες, τα λιπίδια και τα ανόργανα άλατα αποτελούν στη συνέχεια τη βάση για τη διαδικασία του καβουρδίσματος.

Οι κόκκοι του καφέ χάνουν νερό στο πρώτο στάδιο του καβουρδίσματος μέχρι τη θερμοκρασία των 150°C. Το πραγματικό καβούρδισμα αρχίζει πάνω από τους 160°C. Αμέσως μετά λαμβάνουν χώρα χημικές αντιδράσεις, ο αριθμός των οποίων είναι ανυπολόγιστος. και η σύνθεση των κόκκων αλλάζει αμέσως. Το κύριο προϊόν είναι το διοξείδιο του άνθρακα.

Κατά τη διάρκεια του καβουρδίσματος, το 50-80% της τριγωνελίνης αποσυντίθεται. Η τριγονελλίνη είναι η πηγή ορισμένων από τις αρωματικές αζωτούχες ενώσεις που βρίσκονται στο άρωμα του καφέ. Οι θειούχες ενώσεις του καφέ οξειδώνονται εύκολα στον αέρα και αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο ο καφές που αποθηκεύεται στον αέρα χάνει το άρωμά του.

Η μεγάλη ποσότητα πυριδίνης που υπάρχει στον καβουρδισμένο καφέ παράγεται από την πυρόλυση του αλκαλοειδούς τριγωνελλίνη. Αυτό, όμως, προκαλεί ένα δυσάρεστο άρωμα και, κυρίως, μειώνει την ποιότητά του. Όσο πιο σκούρος είναι ο καβουρδισμένος καφές, τόσο περισσότερη πυριδίνη περιέχει.

Χημική αντίδραση κατά την εκχύλιση του εσπρέσο

Η διαδικασία παρασκευής καφέ δεν αφορά μια χημική αλλαγή. Πρόκειται για την εξαγωγή ενώσεων από τους καβουρδισμένους κόκκους καφέ. Το πόσο καλά μπορούν να εξαχθούν τα διάφορα μόρια εξαρτάται από τη διαλυτότητά τους, η οποία με τη σειρά της εξαρτάται από την πολικότητά τους.

Διαφορετικοί τύποι ατόμων ασκούν μεγαλύτερη έλξη στα ηλεκτρόνια των χημικών δεσμών από άλλους. Για παράδειγμα, το οξυγόνο ασκεί μεγαλύτερη έλξη στα ηλεκτρόνια των δεσμών από ό,τι ο άνθρακας. Και ο δεσμός μεταξύ ενός ατόμου άνθρακα και ενός ατόμου οξυγόνου είναι αυτό που ονομάζουμε πολικό δεσμό, επειδή τα ηλεκτρόνια δεσμού έλκονται πιο κοντά στο άτομο του οξυγόνου, δίνοντάς του ένα ελαφρώς αρνητικό φορτίο.

Τα πολικά μόρια είναι πιο διαλυτά στο νερόαπό ό,τι τα άτομα υδρογόνου. Αυτό σημαίνει ότι περιβάλλει άλλα πολικά μόρια, επιτρέποντάς τους να διαλυθούν. Τα πολικά μόρια στους κόκκους καφέ εκχυλίζονται σε υψηλότερα ποσοστά κατά τη διαδικασία παρασκευής του καφέ σε σχέση με τα μη πολικά μόρια.

Ποιες ενώσεις συμβάλλουν στο άρωμα του καφέ;

Το άρωμα περιέχει ετεροκυκλικές ενώσεις ( φουράνια, ινδόλες, πυρρόλες κ.λπ.). Ο σχηματισμός αυτών των ενώσεων οφείλεται στην αντίδραση Maillard και στην καραμελοποίηση. Ο πράσινος καφές δεν περιέχει σχεδόν καθόλου αρωματικές ουσίες. Αυτά σχηματίζονται μόνο κατά το καβούρδισμα, χάρη στην προαναφερθείσα αντίδραση Maillard.

Μπορείτε επίσης να βρείτε αλειφατικές ενώσεις (υδρογονάνθρακες, αλκοόλες, εστέρες κ.λπ.) στο άρωμα του καφέ. Ως συγκεκριμένα παραδείγματα θα ήθελα να αναφέρω τα εξής: "Ο καφές είναι ένα από τα πιο σημαντικά συστατικά του καφέ:

• .
• 3-μεθυλοβουτ
• 2-ενθυνόλη
• 3-μεθυλοβουτανάλη
• 3-μερκάπτο
• 3-μεθυλοβουτύλιο
• formiate

Άλλες ουσίες που επηρεάζουν τα αρώματα καφέ:

• Φουράνια
• Πυράνια
• 5-αιθυλ
• 3-υδροξυ
• 4-μεθυλ
• Μαλτόλη.

Μεταξύ των φαινολών στο άρωμα του καφέ περιλαμβάνονται:

• Βανιλλίνη
• 4-βινυλογουαϊακόλη
• 4-αιθυλ-γουαϊακόλη

Περισσότερες από χίλιες χημικές οντότητες έχουν εντοπιστεί στους κόκκους καφέ και ένας μεγάλος αριθμός από αυτές εκχυλίζεται κατά την παρασκευή του καφέ. Κατά τη διάρκεια των μελετών, δύο κύριοι παράγοντες λαμβάνονται συχνά υπόψη κατά την αξιολόγηση του αρώματος:

• η συγκέντρωση της ένωσης

• το άρωμα της ένωσης στην ελάχιστη συγκέντρωση στην οποία μπορεί να ανιχνευθεί. Το ολικό άρωμα μετράται με το OAV - δίνει μια τιμή για την ένταση του αρώματος.

Σημαντικές ενώσεις που συμβάλλουν στο άρωμα του καφέ είναι κυρίως οι ενώσεις που περιέχουν θείο, συμπεριλαμβανομένης της 2-φουρφουρυλοθειόλης. Ορισμένες ενώσεις που δεν είναι ευχάριστες στη μυρωδιά από μόνες τους μπορεί νασυνδυάζονται με άλλες ενώσεις και να προσθέτουν αποχρώσεις στο άρωμα.

Για παράδειγμα, μια τέτοια μεθανθιόλη έχει παρομοιαστεί με τη μυρωδιά που μοιάζει με σάπιο λάχανο. Μια άλλη ένωση που περιέχει θείο, ο 3-μερκαπτο-3-μεθυλοβουτυλοφορματικός εστέρας, χαρακτηρίζεται ως έχουσα πικάντικη οσμή.

Οι αλδεΰδες έχουν φρουτώδες άρωμα. Τα φουράνια συμβάλλουν στο άρωμα καραμέλας και οι πυραζίνες στο γήινο άρωμα. Η γουαϊακόλη και άλλες φαινολικές ενώσεις θυμίζουν καπνιστές, πικάντικες νότες. Οι πυρρόλες και τα θειοφένια είναι επίσης παρόντα σε χαμηλές συγκεντρώσεις .

Τα χλωρογενικά οξέα επηρεάζουν επίσης το άρωμα που προκύπτει. Το οξικό οξύ, το οποίο υπάρχει στους πράσινους κόκκους πριν από το καβούρδισμα, επηρεάζει σημαντικά τη γεύση και την οξύτητα του καφέ. Η μαλτόλη, η οποία έχει γλυκιά, καραμελένια γεύση και άρωμα, είναι επίσης παρούσα στον καβουρδισμένο καφέ .