الشاي والقهوة

مركبات القهوة الكيميائية… الصيغة الكيميائية للكافيين التي تنتج النكهة والمرارة

مكونات القهوة الكيميائية

مركبات القهوة الكيميائية

مركبات القهوة الكيميائية حيث يبدأ الناس في جميع أنحاء العالم صباحهم بفنجان من القهوة. في حين أن الكثير مما نتحدث عنه في المدونة يدور حول نكهة القهوة وجودتها، إلا أن هناك جانبًا آخر للقهوة يجذب الناس إلى هذا الإكسير السحري…الكافيين.

بينما يعتمد شاربو القهوة في كل مكان على هذا المركب القوي، هناك الكثير من سوء الفهم حوله. نأمل في توضيح بعض تلك التفاصيل. إذا فهمت أساسيات الكافيين، يمكنك تحسين فوائده.

ما هو الكافيين

الكافيين باختصار منبه. وهذا يعني أن الكافيين له تأثير معزز على دماغ الإنسان. يطلق الإندورفين (الشعور بجزيئات جيدة) في جميع أنحاء الجسم ويزيد أيضًا من اليقظة. للكافيين أيضًا تأثيرات أخرى مثيرة للاهتمام على جسم الإنسان، بما في ذلك زيادة معدل ضربات القلب وتمعج الأمعاء (ما يجعلنا نشعر بالحاجة إلى الذهاب إلى الحمام). كما هو الحال مع أي شيء، يجب تناول المشروبات التي تحتوي على الكافيين باعتدال. يمكن أن تسبب كمية زائدة من الكافيين آثارًا جانبية مثل خفقان القلب والشعور العام بالقلق.

لذا، إذا كان مستوى الكافيين مهمًا، فقد ترغب في معرفة محتوى الكافيين في فنجان واحد من القهوة … أليس كذلك؟ حسنًا، لسوء الحظ، الأمر ليس مستقيماً. هناك درجة من التباين في كمية الكافيين اعتمادًا على مجموعة متنوعة من العوامل بما في ذلك: نوع التحميص ونوع الفول وطريقة التخمير. من المفاهيم الخاطئة الشائعة أنه كلما كان التحميص أغمق، زادت قوة القهوة، وبالتالي زاد محتوى الكافيين. في حين أنه من الصحيح أن التحميص الغامق موجود مع ملاحظات قوية للغاية، إلا أن حبوب التحميص الداكنة يتم تحميصها لفترة أطول مما يؤدي إلى فقدان المزيد من محتوى الماء. هذا هو السبب في أن الحبوب المحمصة الداكنة أخف وأكبر من الحبوب المحمصة الخفيفة. عكسيا، حبوب التحميص الخفيفة هي أكثر كثافة وبالتالي تحتوي على مستويات أعلى من الكافيين من حيث الحجم….

إقرأ أيضا:فوائد واضرار التمر… الثمر نبذة عنه والعناصر الغذائية الموجودة به
  • كلما كان التحميص أخف، زاد محتوى الكافيين.

المتغير الآخر الذي يستحق الفهم هو طريقة الشراب. اعتمادًا على طريقة تحضير قهوتك، قد يكون محتوى الكافيين لديك أقل أو أعلى. على سبيل المثال، فنجان القهوة المخمر النموذجي (8 أونصات) باستخدام مكبس فرنسي تقليدي أو القهوة بالتنقيط يحتوي على ما يقرب من 250-300 مجم من الكافيين. وبالمقارنة، فإن جرعة واحدة من “الإسبر يسو” تحتوي على حوالي 75 ملغ من الكافيين. في حين أن الإسبرسو قد يكون أقوى من حيث الحجم، فأنت بحاجة إلى شرب 3-4 جرعات منه قبل أن تصل إلى محتوى الكافيين في فنجان قهوة متوسط.

القهوة منزوعة الكافيين

أخيرًا، دعنا نتحدث عن منزوعة الكافيين. تبدأ القهوة منزوعة الكافيين كحبوب قهوة عادية وتمر بعملية استخراج الكافيين. في حين أن النتيجة تكون أقل بكثير من الكافيين لكل فنجان قهوة، إلا أنه لا يحتوي أبدًا على 0٪ كافيين في القهوة منزوعة الكافيين. هذا يعني أنك إذا كنت حساسًا لتأثيرات الكافيين، فلا يزال بإمكانك الشعور بكمية معتدلة من الكافيين في قهوتك. المعيار الدولي للقهوة منزوعة الكافيين هو تقليل الكافيين بنسبة 97٪. لذا في حين أنها كمية صغيرة جدًا، قد ترغب في تجنب منزوعة الكافيين قبل النوم مباشرة.

إقرأ أيضا:الزعتر أهميته وفوائده على جسم الانسان وطرق زراعته و الاستفادة منه

مركبات القهوة الكيميائية

مركبات الفينول الموجودة في القهوة

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 مستقلبات ثانوية للنباتات التي تشارك بشكل عام في الدفاع ضد الأشعة فوق البنفسجية، وكمواد طبيعية سامة للحيوانات ومبيدات حشرية ضد الكائنات الغازية.

في حين أن التأنيان المكثفة هي المركبات الفينولية الرئيسية في لب القهوة، في البذور، توجد المركبات الفينولية في الغالب كعائلة من الإسترات المتكونة بين بعض أحماض هيدروكسي سيناميك وحمض الكينيك، المعروفين مجتمعين باسم أحماض الكلوروجينيك (CGA). CGA ، الموجودة بتركيزات عالية في بذور البن الأخضر (تصل إلى 14٪) ، لها تأثير ملحوظ في تحديد جودة القهوة وتلعب دورًا مهمًا في تكوين نكهة القهوة. راجع الملخص أدناه ومقالة المراجعة الكاملة لمزيد من التفاصيل حول هذا الموضوع.

مركبات القهوة الكيميائية – تعريف المركبات الفينولية

المركبات الفينولية. هي نواتج أيضية ثانوية تشارك بشكل عام في تكيف النبات مع ظروف الإجهاد البيئي. أحماض الكلوروجينيك (CGA) 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 القوي كمضاد للأكسدة بالإضافة إلى النشاطات الوقائية للكبد ونقص السكر في الدم ومضادات الفيروسات.

إقرأ أيضا:وجبة دقيق الشوفان المُفضلة صحيًا … تَعرَّف أكثر على فوائده الصحية!

الصيغة الكيميائية للقهوة

وتشمل المجموعات الرئيسية من CGA الموجودة في حبوب البن الخضراء. أحماض الكافويلكوينيك وأحماض ديكافويلكوينيك وأحماض الفيرولويلكوينيك وأحماض p-coumaroylquinic. وحمض الكافيين والفيروليك المختلط مع حمض الكينيك ، كل مجموعة تحتوي على ثلاثة أيزومرات على الأقل. أثناء معالجة القهوة، يمكن أن يتحول CGA إلى مركبات منخفضة الوزن الجزيئي. إلى الكينولاكتون، بالإضافة إلى مركبات أخرى، الميلانويدات n الخصائص الكيميائية والتخليق الحيوي وتوزيع CGA والمركبات ذات الصلة في القهوة. تمت مناقشة تأثير العوامل الوراثية والفسيولوجية والبيئية وكذلك المعالجة على التركيب الكيميائي لحبوب البن. تم أيضًا تناول تأثير تكوين CGA للقهوة الخضراء على جودة الكوب. على الرغم من وجود معلومات منشورة جوهرية حول المستويات الإجمالية لـ CGA في القهوة، إلا أن هناك حاجة إلى مزيد من البحث حول تكوين المركبات الفينولية الثانوية وأيزومرات CGA المحددة (والمواد ذات الصلة) في حبوب البن الخضراء والمحمصة. وكذلك تأثيرها على القهوة الجودة.

ما الذي يسبب المرارة الموجودة في القهوة؟

في دراسة بحثية أجراها توماس هوفمان، دكتوراه، أستاذ كيمياء الأغذية وعلوم الحسية الجزيئية في جامعة ميونيخ التقنية في ألمانيا. – المصدر الرئيسي للمرارة من مصدرين:

  • لاكتونات حمض الكلوروجينيك
  • والفيلين دانات.

يتم اشتقاق كل من اللاكتونات وكذلك الفينيليندانات من حمض الكلور وجينيك، وهو ليس مرًا بحد ذاته. تم العثور على حمض الكلوروجينيك في حبوب البن الخضراء غير المحمصة.

وفقًا لهوفمان، فإن 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، “يقول هوفمان. ومن المفارقات، أن اللاكتونات وكذلك الفينيليندانات مشتقة من حمض الكلور جينيك، التي ليست في حد ذاتها مريرة.

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

  • مركبات القهوة الكيميائية – مرارة القهوة

باستخدام تقنيات كروماتوغرافيا متقدمة ولوحة حسية بشرية مدربة على اكتشاف مرارة القهوة، وجد هوفمان وزملاؤه أن مرارة القهوة ناتجة عن فئتين رئيسيتين من المركبات: لاكتونات حمض الكلوروجينيك والفينيليندان، وكلاهما من مضادات الأكسدة الموجودة في حبوب البن المحمصة. لاحظ الباحثون أن المركبات غير موجودة في الفاصوليا الخضراء (الخام).

تشتق اللاكتونات من أحماض الكلوروجينيك، والتي يشار إليها أيضًا باسم أحماض O-caffeoylquinic ، وهي “البولي فينول” السائد الموجود في حبوب البن الخام. يمكن لتحميص الفاصوليا إما أن يكسر هذه الأحماض الفينولية لتكوين ثنائي وثلاثي هيدروكسي بنزين مثل هيدروكسي هيدروكينون أو يمكن أن يزيل وتجفف الأحماض لإعطاء لاكتونات مختلفة توفر “طعمًا مرًا وممتعًا” في القهوة الخفيفة إلى المتوسطة، هوفمان قال.

تحول توماس هوفمان وزميله البحثي أوليفر فرانك من جامعة مونستر الألمانية إلى تجارب التجزئة لمحاولة عزل العوامل المرة. ووجدوا أن مجموعتين من المكونات كانت من العوامل المساهمة بشكل كبير في المرارة: حمض الكلوروجينيك لاكتونات ومضاعفة هيدروكسيل فينيل إندان.

تشتق اللاكتونات من أحماض الكلوروجينيك، والتي يشار إليها أيضًا باسم أحماض O-caffeoylquinic ، وهي البوليفينول السائد الموجود في حبوب البن الخام. يمكن لتحميص الفاصوليا إما أن يكسر هذه الأحماض الفينولية لتكوين ثنائي وثلاثي هيدروكسي بنزين مثل هيدروكسي هيدروكينون أو يمكن أن يزيل وتجفف الأحماض لإعطاء لاكتونات مختلفة توفر “طعمًا مرًا وممتعًا” في القهوة الخفيفة إلى المتوسطة، هوفمان قال.

  • ما هو حمض الكلور جينيك؟

حمض “الكلور جينيك” مركب كيميائي طبيعي وهو إستر الأحماض الفينولية وحمض الكافيك و (-) -حمض الكينيك.

هيكل حمض الكلوروجينيك

من بين جميع مكونات النباتات، تحتوي القهوة على أعلى تركيزات أحماض الكلور جينيك. عند تحميص القهوة، يتحول بعضها إلى لاكتونات حمض الكلور جينيك (CGL).

ملحوظة:

يمكن أن يشير مصطلح أحماض الكلور جينيك. أيضًا إلى عائلة 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 CGA والتي تتراوح من 6 إلى 12٪.

السابق
فوائد قشر البيض… هل يمكنك أكل قشر البيض؟ فوائد مذهلة واستخدامات قشر البيض
التالي
موضة وأنواعها 2021 كل ما تريد معرفته عن الموضة تعريفها وانواعها