浅谈咖啡中的化学成分与香气成分
咖啡是一种对人身体有益的复杂混和物。咖啡的化学成分由农业因素、烘焙、混和及制造等因素交互而决定。咖啡的主要成分在半个世纪以前就已经为人类所知。
按含量高低,咖啡水溶性成分包括:多聚酚（浆）8%、多聚糖6%、绿原酸4%、矿物质3%、水2%、咖啡因1%、有机酸0。5%、糖0。3%、脂类0。2%和芳香族化合物0。1%。
咖啡因对精神方面的作用已经有很多记载。普通人认为:咖啡的作用就等同于咖啡因的作用。其实咖啡的其它更丰富的成分都未得到深入的研究。
绿咖啡豆含有10%的绿原酸,即奎宁酸羟基肉桂醯酯（一种常见的植物成分）的异构体。和大多数植物和果实一样,绿色咖啡豆含有大约10%干重的绿原酸。它是3-代4-羟基苯乙烯酸的单酯和二酯及奎宁酸（一种类似于糖的分子混和物）。
在烘焙的过程中,大约一半的绿原酸脱去水分子形成内酯键,最终生成非酸性的奎宁内酯。
烘焙咖啡能形成奎宁内酯的异构化,这将形成数以百计不同种类的化合物,每种都有其独特的作用。尽管这些化合物含量很少,只占咖啡干重的0。3%,但每种都有可能对咖啡的效用有显著贡献,因为这些化合物的化学特性使其能迅速进入大脑。另外,不同的奎宁内酯作用于同一生物个体,也形成了咖啡的作用。绿原酸或奎宁的药理学效果还不大为人所知。令人感兴趣的是:曾有一份澳大利亚的报告说,240毫克的研磨咖啡,大约是160mL咖啡的1/5,能取代50%的鸦片受体拮抗剂[3H]烯丙羟吗啡酮。这意味着咖啡成分能作用于脑的鸦片受体系统,因此对调节情绪和酒精中毒及药物上瘾都很有意义。
咖啡中的香气成分
咖啡的香味是除口舌感受到的甜、咸、苦和酸味之外的另一种感觉。也可以说,香味是咖啡的一种重要特征。即使是速溶咖啡,也能刺激我们的味蕾。而区别在于,速溶咖啡已丧失了大多数香味挥发物,导致其在香味上远远不如现磨咖啡。
咖啡中发现的芳香化合物的数目逐年增多。现在,该数目已经达到了800种以上,而且随着分析方法的精密化,更多的化合物将被发现。香味的感知依赖于化合物的浓度和其气味阈值。根据这种说法,了解咖啡的香味就不会象了解800种化合物如何作用于嗅觉上皮细胞一样困难。相对较少的一部分化合物浓度较高且气味阈值降低是我们所闻到的咖啡香味的主力军
下面不完全列出了咖啡挥发化合物的反应:
1)含氮物质,氨基酸,蛋白质,及葫芦巴碱,血胺素,和碳水化合物,羟基酸和酚类之间互相作用的美拉德（非酶褐变)反应
2)斯特勒克降解反应（Strecker degradation）
3)个体氨基酸（特别是硫氨酸 ）、 羟氨酸和脯氨酸的降解。
4)葫芦巴碱的降解
5)糖类降解
6)酚酸的降解,尤其是半族奎宁酸的降解
7)少数脂降解
8)中间分解产物的相互作用
Clark博士出版的一篇综述里,宣称研究团体已经检查了150种脂肪族化合物,包括56种羰基化合物和9种含硫化合物,20种脂环族化合物,包括10种酮类,37种吡咯,9种吡啶,2种奎宁,70种吡嗪,10种喹喔啉,3种吲哚,23种噻吩,3种噻吩酮,28种噻唑和28种恶唑。
气味活化值（OAV）本身并不能显示哪种化合物是咖啡中最重要的化合物,而只能显示可能对咖啡的香味有更大作用的化合物。据发现,在咖啡芳香族化合物中,呋喃类是最有影响力的化合物。它们通常有焦糖味,因为它们都来源于糖酵解。当含硫化合物发生二级反应时,呋喃就产生主要气味。
吡嗪类是咖啡的烘烤味、坚果味、谷味、胡桃夹味或吐司味的第二大含量成分的家族。和噻唑类一样,吡嗪类有最低的气味阈值,因此对咖啡的香味有显著意义。另外,吡咯类也是咖啡的甜味、焦糖味和蘑菇味的主要来源。相反,噻吩则有肉味香气,并通过含硫氨基酸和糖类的美拉德反应时产生。噻唑在香味中所占成分甚少,并被认为通过糖降解而产生。
气味阈值:嗅觉的最小感觉数量嗅觉阈值。
鼻腔后感觉的最小感觉数量气味活化值（OAV）:分子的浓度和其气味阈值的比例气味稀释因子。如果数值高,即是关键气味。
不同咖啡冲煮方法香气物质的含量:
检查了由烘烤的阿拉比卡咖啡豆和中粒咖啡经煮沸,过滤,冷凝等制备方法、土耳其式咖啡和意式咖啡及各种品牌的速溶咖啡的脂类含量和组成。脂类含量随着制备的方法而变化。
经滤纸过滤的咖啡仅含有7mg脂类。
煮沸而未过滤的咖啡和意式咖啡的脂含量能达到60-160mg脂类/杯(150ml)
经金属筛过滤的咖啡含有50mg脂类/杯(150ml)。
烘焙和过滤方法对脂类的组成没有多大影响。在纸过滤的过程中,脂类主要留在咖啡渣中,而滤液和过滤纸分别仅含有脂类总量的0。4%和9。4%。而在滤液,过滤纸和咖啡渣中的脂类有同样的成分,暗示着过滤纸对特定的脂类成分没有优先保留。甘油三酸酯和双萜醇酯是现磨咖啡的主要脂成分,其含量分别占脂类总量的从86。6%-92。9%和6。5%-12。5%。
速溶咖啡的两种脂类含量分别为96。4-98。5%和1。6-3。6%。
普通速溶咖啡和无咖啡因咖啡的脂含量随品牌稍微有所变化,含量约为1。8到6。6mg/杯(150ml)。
按含量高低,咖啡水溶性成分包括:多聚酚（浆）8%、多聚糖6%、绿原酸4%、矿物质3%、水2%、咖啡因1%、有机酸0。5%、糖0。3%、脂类0。2%和芳香族化合物0。1%。
咖啡因对精神方面的作用已经有很多记载。普通人认为:咖啡的作用就等同于咖啡因的作用。其实咖啡的其它更丰富的成分都未得到深入的研究。
绿咖啡豆含有10%的绿原酸,即奎宁酸羟基肉桂醯酯（一种常见的植物成分）的异构体。和大多数植物和果实一样,绿色咖啡豆含有大约10%干重的绿原酸。它是3-代4-羟基苯乙烯酸的单酯和二酯及奎宁酸（一种类似于糖的分子混和物）。
在烘焙的过程中,大约一半的绿原酸脱去水分子形成内酯键,最终生成非酸性的奎宁内酯。
烘焙咖啡能形成奎宁内酯的异构化,这将形成数以百计不同种类的化合物,每种都有其独特的作用。尽管这些化合物含量很少,只占咖啡干重的0。3%,但每种都有可能对咖啡的效用有显著贡献,因为这些化合物的化学特性使其能迅速进入大脑。另外,不同的奎宁内酯作用于同一生物个体,也形成了咖啡的作用。绿原酸或奎宁的药理学效果还不大为人所知。令人感兴趣的是:曾有一份澳大利亚的报告说,240毫克的研磨咖啡,大约是160mL咖啡的1/5,能取代50%的鸦片受体拮抗剂[3H]烯丙羟吗啡酮。这意味着咖啡成分能作用于脑的鸦片受体系统,因此对调节情绪和酒精中毒及药物上瘾都很有意义。
咖啡中的香气成分
咖啡的香味是除口舌感受到的甜、咸、苦和酸味之外的另一种感觉。也可以说,香味是咖啡的一种重要特征。即使是速溶咖啡,也能刺激我们的味蕾。而区别在于,速溶咖啡已丧失了大多数香味挥发物,导致其在香味上远远不如现磨咖啡。
咖啡中发现的芳香化合物的数目逐年增多。现在,该数目已经达到了800种以上,而且随着分析方法的精密化,更多的化合物将被发现。香味的感知依赖于化合物的浓度和其气味阈值。根据这种说法,了解咖啡的香味就不会象了解800种化合物如何作用于嗅觉上皮细胞一样困难。相对较少的一部分化合物浓度较高且气味阈值降低是我们所闻到的咖啡香味的主力军
下面不完全列出了咖啡挥发化合物的反应:
1)含氮物质,氨基酸,蛋白质,及葫芦巴碱,血胺素,和碳水化合物,羟基酸和酚类之间互相作用的美拉德（非酶褐变)反应
2)斯特勒克降解反应（Strecker degradation）
3)个体氨基酸（特别是硫氨酸 ）、 羟氨酸和脯氨酸的降解。
4)葫芦巴碱的降解
5)糖类降解
6)酚酸的降解,尤其是半族奎宁酸的降解
7)少数脂降解
8)中间分解产物的相互作用
Clark博士出版的一篇综述里,宣称研究团体已经检查了150种脂肪族化合物,包括56种羰基化合物和9种含硫化合物,20种脂环族化合物,包括10种酮类,37种吡咯,9种吡啶,2种奎宁,70种吡嗪,10种喹喔啉,3种吲哚,23种噻吩,3种噻吩酮,28种噻唑和28种恶唑。
气味活化值（OAV）本身并不能显示哪种化合物是咖啡中最重要的化合物,而只能显示可能对咖啡的香味有更大作用的化合物。据发现,在咖啡芳香族化合物中,呋喃类是最有影响力的化合物。它们通常有焦糖味,因为它们都来源于糖酵解。当含硫化合物发生二级反应时,呋喃就产生主要气味。
吡嗪类是咖啡的烘烤味、坚果味、谷味、胡桃夹味或吐司味的第二大含量成分的家族。和噻唑类一样,吡嗪类有最低的气味阈值,因此对咖啡的香味有显著意义。另外,吡咯类也是咖啡的甜味、焦糖味和蘑菇味的主要来源。相反,噻吩则有肉味香气,并通过含硫氨基酸和糖类的美拉德反应时产生。噻唑在香味中所占成分甚少,并被认为通过糖降解而产生。
气味阈值:嗅觉的最小感觉数量嗅觉阈值。
鼻腔后感觉的最小感觉数量气味活化值（OAV）:分子的浓度和其气味阈值的比例气味稀释因子。如果数值高,即是关键气味。
不同咖啡冲煮方法香气物质的含量:
检查了由烘烤的阿拉比卡咖啡豆和中粒咖啡经煮沸,过滤,冷凝等制备方法、土耳其式咖啡和意式咖啡及各种品牌的速溶咖啡的脂类含量和组成。脂类含量随着制备的方法而变化。
经滤纸过滤的咖啡仅含有7mg脂类。
煮沸而未过滤的咖啡和意式咖啡的脂含量能达到60-160mg脂类/杯(150ml)
经金属筛过滤的咖啡含有50mg脂类/杯(150ml)。
烘焙和过滤方法对脂类的组成没有多大影响。在纸过滤的过程中,脂类主要留在咖啡渣中,而滤液和过滤纸分别仅含有脂类总量的0。4%和9。4%。而在滤液,过滤纸和咖啡渣中的脂类有同样的成分,暗示着过滤纸对特定的脂类成分没有优先保留。甘油三酸酯和双萜醇酯是现磨咖啡的主要脂成分,其含量分别占脂类总量的从86。6%-92。9%和6。5%-12。5%。
速溶咖啡的两种脂类含量分别为96。4-98。5%和1。6-3。6%。
普通速溶咖啡和无咖啡因咖啡的脂含量随品牌稍微有所变化,含量约为1。8到6。6mg/杯(150ml)。
标签: 咖啡 化学成分 香气成分
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