Hạt cà phê không chỉ chứa cafein – Góc nhìn chi tiết trong hóa học

Bài viết đánh giá này nêu bật các phương diện hóa học chi tiết của cà phê bao gồm các thành phần của nó; các thành phần hóa học như carbohydrate, protein, lipid và cafein; cấu tạo hương thơm; dầu và sáp; và khoáng chất và axit.

Giới thiệu sơ lược về cà phê

Cà phê bao gồm hạt chín của cây Coffea arabica Linn., thuộc họ Rubiaceae. Hạt của chi Coffea thực vật có thể ở dạng sống, rang, nguyên hạt hoặc xay. Hạt cà phê được chế biến sẵn để uống cũng được gọi là cà phê. Trong số 70 loài cà phê, chỉ có ba loài được trồng. 75% sản lượng cà phê của thế giới được cung cấp bởi Coffea arabica, khoảng 25% bởi Coffea canephora và dưới 1% bởi Coffea liberica và những loại khác. Nói chung, cà phê được trồng ở độ cao 1000-2000. Nó là bản địa của Ethiopia, Brazil, Ấn Độ, Việt Nam, Mexico, Nepal, Guatemala, Indonesia và Sri Lanka.

Các thành phần hóa học chính của cà phê

Thành phần chính của cà phê là cafein, tanin, dầu cố định, cacbohydrat và protein. Nó chứa 2-3% caffein, 3-5% tannin, 13% protein và 10–15% dầu cố định. Trong hạt, cafein hiện diện dưới dạng muối của axit chlorogenic (CGA). Ngoài ra nó còn chứa dầu và sáp.

Cà phê thường được sử dụng như chất chống oxy hóa, nhưng quan trọng hơn cà phê là một nguồn cung cấp crom và magiê tốt giúp kiểm soát lượng đường trong máu bằng cách đảm bảo sử dụng insulin thích hợp.

Các thành phần hóa học chính trong hạt cà phê có thể kể đến như:

• Tannin
• Thiamin
• Xanthine
• Spermidine
• Guaiacol
• Citric acid
• Chlorogenic acid
• Acetaldehyde
• Spermine
• Putrescine
• Scopoletin

Hàm lượng carbohydrate của cà phê rang và cà phê xanh (Santos) đã được xác định và đo lường. Cà phê xanh chứa khoảng 6–7% sucrose dưới dạng đường hòa tan và lượng glucose thấp. Các loại đường hòa tan trong cà phê rang là sucrose, fructose và glucose. Thí nghiệm cũng được thực hiện để phân lập các phân đoạn holocellulose của cà phê rang và cà phê xanh.

Holocellulose của cà phê nhân được thủy phân bằng một phương pháp mới bao gồm axit sulfuric khan và 10% kali hydroxit không hòa tan, được hòa tan một phần khi rang và tạo ra tỷ lệ đường như sau:

1 L-arabinose / 2D-galactose / 2D-glucose / 6D-mannose.

Trong số các loại đường này, arabinose dễ bị thủy phân bằng axit. Các thành phần cà phê khác được phân tích và xác định là cafein, trigonelline, axit caffeic, axit chlorogenic, axit isochlorogenic và 10 axit amin. Các axit amin tự do biến mất trong quá trình rang. Một phương pháp phân tích đã được phát triển để đánh giá caffeine trên sắc đồ.

Trong bã cà phê, tanin cô đặc là các hợp chất phenolic chính, trong khi trong hạt, các hợp chất phenolic tồn tại chủ yếu dưới dạng họ este được hình thành giữa axit hydroxycinnamic và axit quinic, được gọi chung là axit chlorogenic (CGA). Hạt cà phê xanh chứa tới 14% CGA, ở nồng độ cao và có ảnh hưởng lớn hơn đến việc xác định chất lượng cà phê và đóng một vai trò quan trọng trong việc hình thành hương vị cà phê.

Carbohydrates

Hầu hết các carbohydrate có mặt, chẳng hạn như cellulose và polysaccharides bao gồm mannose, galactose và arabinose, đều không hòa tan.

Lipids

Axit linoleic là axit béo chủ yếu, tiếp theo là axit palmitic.

Triacylglycerol.

Este đipeptit.

Diterpenes.

Este triterpene.

Triterpenes (sterol).

Hợp chất không xác định.

Axit (Acids)

Các axit dễ bay hơi bao gồm axit formic và axit axetic, trong khi axit không bay hơi bao gồm axit lactic, tartaric, pyruvic và axit xitric. Các thành phần phụ bao gồm axit béo cao hơn và axit malonic, succinic, glutaric và malic. Các sản phẩm phân giải của axit xitric là axit itaconic (I), citraconic (II) và mesaconic (III), trong khi axit fumaric và maleic là sản phẩm phân hủy của axit malic.

Trigonelline và axit nicotinic

Cà phê xanh có chứa trigonelline (N-methylnicotinic acid) lên đến 0,6% và bị phân hủy 50% trong quá trình rang. Các chất phân hủy bao gồm axit nicotinic, pyridin, 3-metyl pyridin, axit nicotinic, metyl este và các hợp chất khác.

Cấu tạo mùi

Đặc điểm hương thơm của cà phê bao gồm các hương sau: ngọt / giống như caramel, mùi đất, lưu huỳnh / vị chua, và khói / phenolic.

Khoáng chất

Kali có chủ yếu trong tro cà phê (1,1%), canxi (0,2%) và magiê (0,2%). Các anion chính bao gồm photphat (0,2%) và sunfat (0,1%), cùng với dấu vết của các nguyên tố khác.

Cafeine

Hợp chất N được biết đến nhiều nhất là cafein (1,3,7-trimethylxanthine) vì tác dụng sinh lý của nó (kích thích hệ thần kinh trung ương, tăng tuần hoàn máu và hô hấp). Nó có vị đắng nhẹ. 10% caffein và khoảng 6% axit chlorogenic có trong thức uống cà phê. Trong quá trình rang, hàm lượng caffein trong đậu giảm xuống. Caffeine tổng hợp và caffeine thu được từ quá trình khử caffeine được sử dụng trong ngành công nghiệp dược phẩm và nước giải khát. Bằng cách metyl hóa xanthine, người ta thu được caffein tổng hợp, từ axit uric và formamit.

Nguồn tham khảo: www.intechopen.com/chapters/71528. A Detail Chemistry of Coffee and Its Analysis

Thông tin liên hệ:

• Cửa hàng: Thiên Hạt Coffee – 1A Nguyễn Văn Thủ, phường Đa Kao, Quận 1, TPHCM
• Fanpage: https://www.facebook.com/ThienHatSpecialtyCoffee
• Website: https://thienhatcoffee.com/
• Email: info@thienhatcoffee.com
• Hotline: 0868097970