الشاي والقهوة

تركيب القهوة الكيميائي… كل ما تريد معرفته عن القهوة أو الكافيين

تركيب القهوة الكيميائي

كل ما تريد معرفته عن القهوة أو الكافيين

تركيب القهوة الكيميائي و المركبات الكيميائية التي تنتج النكهة و المرارة في القهوة.

من المعروف أن القهوة تحتوي على أكثر من 1000 مركب كيميائي يساهم في مذاق و رائحة القهوة.

على الرغم من أن الكافيين هو الجزيء الأكثر شهرة. وعلى الرغم من كونه مركبًا مريرًا، إلا أنه يساهم بحوالي 15٪ فقط من مركبات القهوة المرة، ومع ذلك يرتبط الكافيين بمستقبلات الأدينوزين في الدماغ والتي تسبب تأثيرًا منبهًا.

تركيب القهوة الكيميائي ومركبات الفينول

المركبات الفينولية هي مكونات موجودة في كل مكان من النباتات الأعلى الموجودة في مجموعة واسعة من الأطعمة،

النباتية الشائعة الاستهلاك بما في ذلك القهوة، هذه المركبات عبارة عن مستقبلات ثانوية للنباتات التي تشارك بشكل عام،

في الدفاع ضد الأشعة فوق البنفسجية، وكمواد طبيعية سامة للحيوانات ومبيدات حشرية ضد الكائنات الغازية.

في حين أن التانينات المكثفة هي المركبات الفينولية الرئيسية في لب القهوة، و في البذور.

توجد المركبات الفينولية في الغالب كمجموعة من الإسترات المتكونة بين أحماض هيدروكسي سيناميك معينة وحمض الكينيك.

المعروفين باسم أحماض الكلور وجينيك، الموجودة بتركيزات عالية في بذور البن الأخضر (تصل إلى 14٪)،

لها تأثير ملحوظ في تحديد جودة القهوة، وتلعب دورًا مهمًا في تكوين نكهة القهوة.

المركبات الفينولية هي نواتج ثانوية تشارك بشكل عام في تكيف النبات مع ظروف الإجهاد البيئي.

أحماض الكلور وجينيك والمركبات ذات الصلة هي المكونات الرئيسية للجزء الفينولي من حبوب البن الخضراء.

وتصل إلى مستويات تصل إلى 14٪ (أساس المادة الجافة). تحتوي هذه المركبات على عدد من الخصائص الصحية، المفيدة المتعلقة بنشاطها الفعال كمضاد للأكسدة بالإضافة إلى الأنشطة الوقائية للكبد، ونقص السكر في الدم ومضادات الفيروسات.

وتشمل المجموعات الرئيسية الموجودة في حبوب البن الخضراء حمض الكافويلكوينيك. و أحماض ديكافويلكوينيك و أحماض فيرولويلكوينيك. أحماض ب- كومارويلكوينيك ومختلطة من أحماض الكافيك والفيروليك مع حمض الكينيك.

كل مجموعة تحتوي على ثلاثة أيزو مرات على الأقل، أثناء معالجة القهوة، يمكن أن يتشابه أو يتحلل بالماء، أو يتحلل  إلى مركبات منخفضة الوزن الجزيئي.

تؤدي درجات حرارة التحميص المرتفعة أيضًا إلى تحويله إلى كوينولاكتون، جنبًا إلى جنب مع المركبات الأخرى.

تركيب القهوة الكيميائي ومسببات المرارة فيها

المصدر الرئيسي للمرارة في القهوة هو لاكتونات حمض الكلور وجينيك والفيلين دانات.

  • يتم اشتقاق كل من اللاكتونات وكذلك الفينيليندانات من حمض الكلوروجينيك، وهو ليس مرًا بحد ذاته.
  • تم العثور على حمض الكلوروجينيك في حبوب البن الخضراء غير المحمصة.
  • إن التحميص هو العامل الرئيسي الذي يقود الطعم المر في حبوب البن، لذا كلما تحمّصت القهوة أقوى زادت قساوة القهوة.

لقد عرفنا منذ بعض الوقت أن لاكتونات حمض الكلوروجينيك موجودة في القهوة، لكن دورها، كمصدر للمرارة لم يكن معروفًا حتى الآن.

من المفارقات أن اللاكتونات وكذلك الفينيليندانات مشتقة من حمض الكلوروجينيك، الدي  ليس في حد ذاته مرير.

  • تم التعرف على مركبات الطعم المر المكثف في القهوة المحمصة باستخدام التجزئة الحسية الموجهة،

الطيفي، و التوليفات، وتجارب التحميص النموذجية مع السلائف المحتملة.

  • كانت المذقات المريرة الشديدة للقهوة هي تحديد عتبات التعرف على الطعم المر أنه، اعتمادًا على تركيبها الكيميائي.
  • تراوحت تركيزات العتبة المرة بين 9.8 و 180 ميكرو لتر / لتر (ماء). كشف القياس الكمي للجرعة وتحديدها فوق عوامل العتبة، للمركبات المرة الفردية أن ما يقرب من 80 ٪ من مرارة مشروب القهوة منزوع الكافيين. يمكن أن تكون مرتبطة بهذه الكينيدات العشرة.
  • تم العثور على الفينيليندات. وهي منتجات التحلل الكيميائي لاكتونات حمض الكلوروجينيك،عند مستويات أعلى في القهوة المحمصة الداكنة. بما في ذلك الإسبر سو.
  • يقول علماء القهوة إن هذه المواد الكيميائية تُظهر طعمًا أكثر قسوة وطويلة من سلائفها. مما يساعد في تفسير سبب كون القهوة المحمصة الداكنة أكثر مرارة بشكل عام.
  • باستخدام تقنيات كروماتوغرافيا متقدمة ولوحة حسية بشرية مدربة على اكتشاف مرارة القهوة.
  • وجد الباحثون أن مرارة القهوة ناتجة عن فئتين رئيسيتين من المركبات: لاكتونات حمض الكلوروجينيك والفينيليندان.
  •  كلا المركبين من مضادات الأكسدة الموجودة في حبوب البن. لاحظ الدارسون أن المركبات غير موجودة في الفاصوليا الخضراء للبن.

هيكل حمض الكلوروجينيك

من بين جميع مكونات النباتات، تحتوي القهوة على أعلى تركيزات أحماض الكلوروجينيك.

  • عند تحميص القهوة، يتحول بعضها إلى لاكتونات حمض الكلوروجينيك.

ملحوظة: يمكن أن يشير مصطلح أحماض الكلوروجينيك أيضًا إلى مجموعة ذات صلة من إسترات ،

أحماض الهيدروكسي سيناميك (حمض الكافيين وحمض الفيروليك وحمض الكوماريك) مع حمض الكينيك.

  • تحتوي حبوب البن الخضراء على أكبر كميات من النباتات الموجودة في الكلوروجينيك والتي تتراوح من 6 إلى 12٪.
  • لاكتونات حمض الكلوروجينيك، التي تحتوي على حوالي 10 مواد كيميائية مختلفة في القهوة. هي المصدر الرئيسي للمرارة في المشروبات الخفيفة إلى المتوسطة.
  • حمض الكافويلكوينيك هو أكثر أحماض الكلورجينيك انتشارًا في حبوب البن الخضراء.
  • قام معهد فاندربيلت لدراسات القهوة، كلية الطب بجامعة فاندربيلت. من بين جميع المكونات النباتية، تحتوي القهوة على أعلى تركيزات، ثبت أنها تساهم في الرائحة الجذابة.
  • عند تحميص القهوة يتحول بعضها إلى لاكتونات حمض الكلوروجينيك أثناء تحميص حبوب البن.

ما الدي يعطي القهوة رائحتها

هناك ألف مركب متطاير تم تحديده في القهوة، على الرغم من أن 40 فقط أو نحو ذلك من هذه المواد، ثبت أنها تساهم في الرائحة الجذابة.

تُشتق مركبات النكهة والرائحة من تفاعلات كيميائية متعددة. بما في ذلك تفاعل ميلارد، والكراميل، وتحلل البوليفينول و بلمرة الكربوهيدرات و الانحلال الحراري.

تم العثور على الفينيلدان، وهي منتجات التحلل الكيميائي لاكتونات حمض الكلوروجينيك، عند مستويات أعلى في القهوة المحمصة الداكنة بما في ذلك الإسبرسو. تُظهر هذه المواد الكيميائية طعمًا أكثر قسوة وطويلة من سلائفها، مما يساعد في تفسير سبب كون القهوة المحمصة الداكنة أكثر مرارة.

يمكن أن يؤثر نوع طريقة التخمير المستخدمة أيضًا على الشعور بالمرارة، تميل قهوة الإسبر يسو المصنوعة باستخدام ضغط عالٍ،

إلى جانب درجات حرارة عالية، إلى إنتاج أعلى مستويات المركبات المرة. في حين أن القهوة المصنوعة، في المنزل وأنواع القهوة التقليدية،متشابهة نسبيًا في طرق تحضيرها.

يمكن أن تختلف مرارتها المتصورة بشكل كبير اعتمادًا على درجة تحميص الحبوب، وكمية القهوة المستخدمة، وتنوع الحبوب المستخدمة.

تركيب القهوة الكيميائي – معلومات عن القهوة

على الرغم من أن بعض التقارير تصل إلى 28٪ (حبوب البن المحمصة حوالي 28٪ بالوزن) قابلة للذوبان في الماء.

هذا يعني أنه يمكنك استخراج حوالي 28٪ من كتلة حبوب البن في الماء، والباقي إلى حد كبير، هو السليلوز والمواد النباتية التي تشكل بنية البذرة.

محاصيل أقل من 18٪ غير مستخرجة بشكل كافٍ، وبالتحديد غير متطورة و لم يتم استخلاص المكونات المرغوبة بشكل كافٍ

و غير متوازنة، خاصة الحامضة. لأن الأحماض تُستخرج مبكرًا، مع موازنة السكريات (الحلاوة) والمكونات المرة يتم استخراجها لاحقًا.

الغلات التي تزيد عن 22٪ تُستخرج بشكل مفرط. خاصة المرة، حيث يستمر استخلاص، المكونات المرة بعد اكتمال استخلاص الأحماض، والسكريات إلى حد كبير. في حالات معينة يمكن أن تكون الغلة التي تتجاوز 22 ٪ غائبة عن المرارة.

السابق
أشياء لا تعرفها عن القطط… معلومات شيقة عن القطط و كيفية تربيتها
التالي
مكملات المقاصد الشرعية… مقاصد الشريعة بين الضروريات و الحاجيات