» » » » » » Chimia boabelor de cafea

Chimia boabelor de cafea

postat în: Cafea, Chimie 0
Secțiune transversală a fructului de cafea
Sursa https://en.wikipedia.org/wiki/File:Coffee_cherry_cross_section.JPG 

(Secțiune transversală a fructului de cafea, )

Termenul „boabe verzi de cafea” se referă la boabele de cafea mature sau imature neprăjite. Acestea au fost prelucrate prin metode umede sau uscate pentru îndepărtarea pulpei și mucilagului exterior și au un strat de ceară intact pe suprafața exterioară. Când sunt imature, sunt verzi. Când sunt mature, au o culoare brună până la galbenă sau roșiatică și cântăresc de obicei 300 până la 330 mg fiecare bob de cafea uscat. Componentele nevolatile și volatile din boabele verzi de cafea, cum ar fi cofeina, descurajează multe insecte și animale să le mănânce. Mai mult, atât compușii volatili cât și cei nevolatili contribuie la aroma boabelor de cafea atunci când sunt prăjite. Componentele azotate nonvolatile (inclusiv alcaloizii, trigonelina, proteinele și aminoacizii liberi) și carbohidrații sunt de importanță majoră pentru obținerea de aromă completă a cafelei prăjite și pentru acțiunea sa biologică. De la mijlocul anilor 2000, extractul de cafea verde a fost vândut ca un supliment nutrițional și a fost studiat clinic pentru conținutul său de acid clorogenic și pentru proprietățile lipolitice și de pierdere în greutate.

Alcaloizi ne-volatili

Cafeina (1,3,7-trimetil-xantina) este alcaloidul cel mai prezent în boabele de cafea verzi și prăjite. Conținutul de cafeină este cuprins între 1,0% și 2,5% din greutatea boabelor de cafea verde uscate. Conținutul de cafeină nu se schimbă în timpul maturării boabelor verzi de cafea. Se pot găsi concentrații mai scăzute de teofilină, teobromină, paraxantină, liberină și metilliberină. Concentrația de teofilină, un alcaloid consemnat pentru prezența sa în ceaiul verde, este redusă în timpul procesului de prăjire, de obicei aproximativ 15 minute la 230 °C (446 °F), în timp ce concentrațiile majorității altor alcaloizi nu se modifică. Solubilitatea cafeinei în apă crește cu temperatura și cu adaosul de acizi clorogeni, acid citric sau acid tartric, toți aceștia fiind prezenți în boabele verzi de cafea. De exemplu, 1 g (0,035 oz) de cafeină se dizolvă în 46 ml de apă la temperatura camerei, și 5,5 ml (0,19 US fl oz) la 80 °C (176 °F). Alcaloizii xantinici sunt inodori, dar au un gust amar în apă, care este mascat de acizii organici prezenți în cafeaua verde.

Trigonelina (N-metil-nicotinat) este un derivat al vitaminei B6 care nu este la fel de amar ca și cafeina. În boabele verzi de cafea, conținutul este cuprins între 0,6% și 1,0%. La o temperatură de prăjire de 230 °C (446 °F), 85% din trigonelină este degradată la acidul nicotinic, lăsând mici cantități din moleculă neschimbate în boabele prăjite. În boabele de cafea verde, trigonelina este sintetizată din acid nicotinic (acid piridin-3-carboxilic) prin metilarea din metionină, un aminoacid conținând sulf. S-a raportat activitatea mutagenică a trigonellinei.

Proteine ​​și aminoacizi

Proteinele reprezintă 8% până la 12% din boabele de cafea verde uscate. Majoritatea proteinelor sunt de tipul de stocare 11-S (componenta alfa a 32 kDa, componenta beta a 22 kDa), majoritatea fiind degradate la aminoacizi liberi în timpul maturării boabelor verzi de cafea. Mai mult, proteinele de stocare 11-S sunt degradate la aminoacizii lor individuali sub temperatura de prăjire, deci sunt o sursă suplimentară de componente amare datorită generării de produse de reacție Maillard. Temperatura și concentrația ridicată a oxigenului și scăderea pH-ului degradează proteinele de stocare 11-S ale boabelor verzi de cafea la peptide cu masă moleculară mică și aminoacizi. Degradarea este accelerată în prezența acizilor organici, cum ar fi acizii clorogeni și derivații acestora. Alte proteine ​​includ enzimele, cum ar fi catalază și polifenol oxidază, care sunt importante pentru maturarea boabelor verzi de cafea. Cafelele mature conțin aminoacizi liberi (4,0 mg de aminoacizi/g de cafea robusta și până la 4,5 mg de aminoacizi/g de cafea arabică). În cazul cafelei arabica, alanina este aminoacidul cu cea mai mare concentrație, adică 1,2 mg/g, urmat de asparagină de 0,66 mg/g, în timp ce în cafeaua robusta, alanina este prezentă la o concentrație de 0,8 mg/g și asparagină la 0,36 mg/g. Aminoacizii liberi hidrofobi din bobul verde proaspăt de cafea contribuie la gustul neplăcut, făcând imposibilă prepararea unei băuturi dorite cu astfel de compuși. În cafeaua verde proaspătă din Peru, aceste concentrații au fost determinate ca: isoleucină 81 mg/kg, leucină 100 mg/kg, valină 93 mg/kg, tirosină 81 mg/kg, fenilalanină 133 mg/kg. Concentrația acidului gama-aminobutiric (un neurotransmițător) a fost determinată între 143 mg/kg și 703 mg/kg în boabele de cafea verde din Tanzania. Boabele de cafea prăjite nu conțin aminoacizi liberi; aminoacizii din boabele verzi de cafea sunt degradați la temperatura de prăjire la produsele Maillard (produse de reacție între grupul de aldehide de zahăr și gruparea alfa-amino a aminoacizilor). În plus, dicetopiperazine, de ex. ciclo (prolină-prolină), ciclo (prolină-leucină) și ciclo (prolină-izoleucină), sunt generați din aminoacizii corespondenți și sunt sursa majoră a gustului amar al cafelei prăjite. Gustul amar al diketopiperazinelor este perceptibil la aproximativ 20 mg/litru de apă. Conținutul de diketopiperazine în espresso este de aproximativ 20 până la 30 mg, care este responsabil pentru amărăciunea ei.

Carbohidrați

Carbohidrații reprezintă aproximativ 50% din greutatea uscată a boabelor verzi de cafea. Fracția de carbohidrați a cafelei verzi este dominată de polizaharide, cum ar fi arabinogalactan, galactomannan și celuloză, contribuind la aroma fără gust de cafea verde. Arabinogalactanul reprezintă până la 17% din greutatea uscată a boabelor verzi de cafea, cu o greutate moleculară de 90 kDa până la 200 kDa. Este compus din lanțurile principale de galactan legat de beta-1-3, cu membri frecvenți ai resturilor de arabinoză (pentoză) și galactoză (hexoză) la lanțurile laterale care cuprind proprietăți imunomodulatoare prin stimularea sistemului de apărare celulară (răspunsul Th-1) corp. Granulele de cafea de culoare maro-galbenă mai mici conțin mai puține reziduuri de galactoză și arabinoză la lanțul lateral al polizaharidelor, făcând ca boabele de cafea verzi să fie mai rezistente la distrugerea fizică și mai puțin solubile în apă. Greutatea moleculară a arabinogalactanului în cafea este mai mare decât în ​​majoritatea celorlalte plante, îmbunătățind sistemul de apărare celular al tractului digestiv comparativ cu arabinogalactanul cu greutate moleculară mai mică. Monozaharidele libere sunt prezente în boabele de cafea mature maro-galben-verde. Partea liberă a monozaharidelor conține zaharoză (glucofructoză) de până la 9000 mg/100g de boabe de cafea verde arabica, o cantitate mai mică în robustas, adică 4500 mg/100g. În boabele de cafea verde arabica, conținutul de glucoză liberă a fost de 30 până la 38 mg/100g, fructoză liberă 23 până la 30 mg/100g; galactoză liberă 35 mg/100g și, respectiv, manitol 50 mg/100 g boabe de cafea uscate. Manitolul este un agent de curățare puternic pentru radicalii hidroxilici, care sunt generați în timpul peroxidării lipidelor în membranele biologice.

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *