Thành phần cà phê – Các thành phần hóa học cơ bản bạn nên biết

Trong suốt quá trình lịch sử, cà phê đã thực hiện một số biến đổi vật lý, ban đầu được dùng như một nguồn năng lượng khi các bộ lạc du mục kết hợp quả cà phê với mỡ động vật. Sau đó, nó được dùng như một loại trà, kế đến là rượu vang, và cuối cùng là đồ uống mà chúng ta xác định ngày nay. Nhưng chúng ta thực sự biết được bao nhiêu thành phần cà phê về phương diện hóa học?

Thành phần hóa học của hạt cà phê

Trong nửa thế kỷ qua, các nhà khoa học đã đạt được nhiều tiến bộ đáng kể cho phép họ tìm ra gần 1.000 hợp chất có trong cà phê rang. Trong bài viết này, chúng ta sẽ thảo luận ngắn gọn về một họ hợp chất được gọi là “alkaloid”, đóng một vai trò quan trọng chính trong thành phần hóa học độc đáo của cà phê.

Caffeine (1,3,7 – trimethylxanthine)

Đối với nhiều người, uống cà phê chỉ đơn giản là một phương tiện cung cấp một alkaloid mạnh mà chúng ta đã xác định là caffeine hay còn được gọi là 1,3,7 – trimethylxanthine. Mặc dù caffeine thường có liên quan đến cà phê, nhưng caffeine còn xuất hiện trong vô số loại thực vật khác nhau.

Đối với con người chúng ta, caffeine là một chất rất độc đáo

Ví dụ, Mate, thường được tiêu thụ ở các vùng của Uruguay và Argentina, chứa ít hơn một phần trăm trọng lượng. Trong khi đó, trà Camellia Sinensis có nguồn gốc từ Trung Quốc lại chứa hàm lượng caffeine cao gấp gần ba lần so với Arabica. Đối với con người chúng ta, caffeine là một chất rất độc đáo. Con người sẵn sàng tìm kiếm caffeine cho cả tác dụng kích thích và tác động tới tâm lý. Đối với tất cả các dạng sống khác như trong thế giới thực vậy, caffeine là một độc tố mạnh có khả năng khử trùng, thải độc thực vật và đặc tính kháng nấm. Như vậy, các nhà khoa học tin rằng caffeine, với vị đắng đậm đặc, đã phát triển như một cơ chế bảo vệ nguyên thủy trong cà phê để đảm bảo sự tồn tại của nó trong tự nhiên hàng nghìn năm.

Do đó, không có gì ngạc nhiên khi hàm lượng caffeine của hạt Robusta “mạnh” hơn gần gấp đôi so với hạt Arabica. Người ta tin rằng khi côn trùng tấn công cà phê cherry, chúng sẽ bị cản trở bởi vị đắng của caffeine và kết quả là nó sẽ chuyển sang các loại cây trồng khác.

Trigonelline

Một alkaloid khác ít được biết đến hơn là trigonelline. Trong cà phê Arabica, nồng độ trigonelline chiếm khoảng 1% trọng lượng, với nồng độ thấp hơn một chút (0,7%) so với Robusta. Mặc dù nồng độ của nó ít hơn một chút so với caffeine, nhưng nó đóng một vai trò quan trọng trong sự phát triển của các hợp chất hương vị quan trọng trong quá trình rang. Nhưng không giống như caffeine tồn tại trong quá trình rang, trigonelline dễ dàng phân hủy khi nhiệt độ đạt tới 160 ° C (320 ° F).

Các nghiên cứu mô hình đã chỉ ra rằng ở 160 ° C, 60% trigonelline ban đầu bị phân hủy, dẫn đến sự hình thành carbon dioxide, nước và sự phát triển của một nhóm lớn các hợp chất thơm được gọi là pyridine. Các hợp chất dị vòng này đóng một vai trò quan trọng trong hương vị và chịu trách nhiệm tạo ra mùi thơm ngọt / caramel / mùi đất thường thấy trong cà phê.

Không giống như caffeine tồn tại trong quá trình rang, trigonelline dễ dàng phân hủy khi nhiệt độ đạt tới 160 ° C (320 ° F)

Cho đến nay, một tin tuyệt vời cho những người có chế độ ăn uống không cân bằng là cà phê có một lợi ích điều trị khác còn đáng ngạc nhiên hơn. Gần đây, các nhà khoa học Ý đã phát hiện ra rằng uống cà phê có thể làm giảm tỷ lệ mắc bệnh sâu răng. Theo các nhà nghiên cứu, trigonelline hoạt động bằng cách ngăn chặn sự kết dính của các chất phụ axit như chất nhầy vào răng, chất sẽ dẫn đến tình trạng sâu răng.

Axit nicotinic (Niacin)

Một chất phụ quan trọng khác được tạo ra trong quá trình phân hủy trigonelline là axit nicotinic, hoặc vitamin B3 – thường được gọi là niacin. Tùy thuộc vào điều kiện rang, niacin có thể tăng lên đến mười lần nồng độ ban đầu của nó, cung cấp khoảng 1 mg niacin mỗi cốc đối với cà phê loại Americano và khoảng hai đến ba lần nồng độ này trong đồ uống loại espresso. Hầu hết người Mỹ tiêu thụ khoảng 3,2 tách cà phê mỗi ngày theo NCA (2008) đã làm cho cà phê trở thành một nguồn dồi dào niacin trong chế độ ăn uống.

Thành phần cà phê - Các thành phần hóa học cơ bản bạn nên biết
Một chất phụ quan trọng khác được tạo ra trong quá trình phân hủy trigonelline là axit nicotinic

Nhà Axit

Cà phê chứa một số lượng lớn các chất hóa học, với hơn 1000 hợp chất tạo mùi thơm. Nếu bạn đang tìm kiếm chất chống oxy hóa, các hợp chất phenolic dồi dào nhất trong cà phê là axit chlorogenic (CGA), chiếm tới 12% trọng lượng khô của hạt cà phê xanh chưa rang. Phần lớn vị đắng của cà phê đến từ CGAs, điều này cũng gây ra chứng trào ngược axit mà người uống cà phê đôi khi gặp phải.

Thành phần cà phê - Các thành phần hóa học cơ bản bạn nên biết
Cà phê chứa một số lượng lớn các chất hóa học, với hơn 1000 hợp chất tạo mùi thơm

CGAs hình thành trong cây cà phê bằng cách ester hóa các axit trans cinnamic (chủ yếu là axit caffeic, ferulic và p-coumaric) với các nhóm hydroxyl trên axit quinic. Các cấu trúc CGA liên hợp tạo thành được gọi là axit caffeoylquinic, axit feruloylquinic và axit p-coumaroylquinic tương ứng.

Axit chlorogenic chống oxy hóa kết hợp axit phenolic với axit quinic theo nhiều cách kết hợp khác nhau. Có tới một nửa số CGA trong hạt cà phê xanh bị phân hủy trong quá trình rang ở nhiệt độ cao, gây ra một loạt các phản ứng hóa học. Một số CGAs thủy phân để tạo thành các axit phenolic tự do hoặc khử nước thành các lacton axit chlorogenic có vị đắng. Những người khác tham gia vào các phản ứng hóa nâu Maillard để tạo ra một loạt các hợp chất bao gồm các polyme chống oxy hóa có màu nâu và vị rất đắng được gọi là melanoidin.

Nồng độ CGAs trong một tách cà phê pha rất khác nhau, từ khoảng 20-675mg mỗi tách so với 20-60mg trong một tách trà trung bình. Mức CGA không chỉ phụ thuộc vào thời gian và nhiệt độ rang mà còn phụ thuộc vào hạt cà phê Hạt Arabica có mức CGA thấp hơn Robusta và phương pháp ủ.

Thông tin liên hệ:

Author:

Nguyễn Mạnh Hùng

Xin chào! Mình là Mạnh Hùng, founder kiêm luôn tư vấn cà phê tại Thiên Hạt Coffee. Là người sinh ra và lớn lên tại thủ phủ cà phê Buôn Mê Thuột, mình luôn mong muốn được giúp mọi người trải nghiệm cafe ngon đúng nghĩa. Và thế là website này ra đời để gửi đến người dùng các sản phẩm cà phê rang xay, rang mộc hoặc tự thiết kế chất lượng với giá cả phải chăng, không chỉ vậy còn cung cấp nhiều thông tin hữu ích để bạn tự tin chọn đúng loại cafe hợp GU mình.

Your email address will not be published.