Chemische samenstelling van koffie

De chemische verbindingen die het aroma van koffie beïnvloeden

Dechemische verbindingen van de afzonderlijke koffieproducten die hetaroma van koffie begeleiden, zijn afhankelijk van verschillende factoren. In het bijzonder het type groene koffieboon, de geografische herkomst en de verwerkingsomstandigheden. De perceptie van koffiearoma hangt af van de concentratie van de verbindingen en hun geur.

Er werd eenstatistische aanpak gebruikt om slechts zes smaakmarkers teselecteren uit zes alternatieve verbindingen in koffie . Azijnzuur, furfural, 2-methylpyrazine, 2-furfurylalcohol, 2,6 dimethylpyrazine en 5-methylfurfural. Deze 6 verbindingen vertegenwoordigen meer dan 80% van de gemiddelde relatieve hoeveelheid vluchtige verbindingen die werden gedetecteerd in de koffiestalen. De bovengenoemde aromatische verbindingen zijn belangrijk voor het onderscheiden van de koffiesoort of de geografische herkomst.

Koffiebranden vanuit chemisch oogpunt

Tijdens het branden combineren aminozuren en suikers zich tot een groot aantal reacties. Dit creëert het aroma, de smaak en de kleur van de koffie. Dit wordt de Maillard-reactie genoemd. Dekoffieboon zelf bestaatuit polysachariden of suikers. Maar het bevat ook eiwitten, lipiden en mineralen. De rol van het zaad, om te kunnen ontkiemen, is dus om het koffie-embryo van wat voeding te voorzien. De suikers, eiwitten, lipiden en mineralen vormen vervolgens de basis voor hetbrandproces.

Koffiebonen verliezen water in de eerste fase van het branden tot een temperatuur van 150°C. Het eigenlijke branden begint boven 160°C. Chemische reacties, waarvan het aantal niet te overzien is, vinden onmiddellijk daarna plaats. en de samenstelling van de bonen verandert onmiddellijk. Het belangrijkste product is kooldioxide.

Tijdens het roosteren wordt 50-80% van de trigonelline afgebroken. Trigonelline is de bron van een aantal van de aromatische stikstofverbindingen in het koffiearoma. De zwavelverbindingen van koffie oxideren gemakkelijk in lucht en dit is de reden waarom koffie die in lucht wordt bewaard zijn aroma verliest.

De grote hoeveelheid pyridine in gebrande koffie wordt geproduceerd door pyrolyse van de alkaloïde trigonelline. Dit veroorzaakt echter een onaangenaam aroma en vermindert vooral de kwaliteit. Hoe donkerder de koffie is gebrand, hoe meer pyridine hij bevat.

Chemische reactie tijdens espresso extractie

Bijhet koffiezetproces gaat het niet om een chemische verandering. Het gaat omhet extraheren van verbindingen uit de gebrande koffiebonen. Hoe goed verschillende moleculen kunnen worden geëxtraheerd hangt af van hun oplosbaarheid, die op zijn beurt afhangt van hun polariteit.

Verschillende soorten atomen oefenen meer aantrekkingskracht uit op de elektronen in chemische bindingen dan andere. Zo oefent zuurstof meer aantrekkingskracht uit op bindingselektronen dan koolstof. En de binding tussen een koolstofatoom en een zuurstofatoom noemen we een polaire binding omdat de bindingselektronen dichter naar het zuurstofatoom worden getrokken, waardoor het een lichte negatieve lading krijgt.

Polaire moleculen zijn beter oplosbaar inwater danwaterstofatomen. Dit betekent dat het andere polaire moleculen omringt, waardoor ze oplossen. Polaire moleculen in koffiebonen worden in hogere percentages geëxtraheerd tijdens het koffiezetproces dan apolaire moleculen.

Welke verbindingen dragen bij aan het aroma van koffie?

Hetaroma bevat heterocyclische verbindingen (furanen, indolen, pyrrolen, enz.). De vorming van deze verbindingen is het gevolg van de Maillardreactie en karamelisatie. Groene koffie bevat bijna geen aromatische stoffen. Deze worden alleen gevormd tijdens het branden, dankzij de bovengenoemde Maillard-reactie.

Je vindt ook alifatische verbindingen (koolwaterstoffen, alcoholen, esters, enz.) in het aroma van koffie. Als specifieke voorbeelden noem ik

• methional
• 3-methylbut
• 2-enthynol
• 3-methylbutanal
• 3-mercapto
• 3-methylbutyl
• formiaat

Andere stoffen die van invloed zijn op koffiearoma's

• Furanen
• Pyranen
• 5-ethyl
• 3-hydroxy
• 4-methyl
• Maltol.

Tot de fenolen in koffiearoma behoren:

• vanilline
• 4-vinyl-guaiacol
• 4-ethyl-guaiacol

Er zijnmeer dan duizend chemische entiteiten geïdentificeerd in koffiebonen en een groot aantal daarvan wordt geëxtraheerd tijdens de koffiebereiding. Tijdens studies wordt bij de beoordeling van aroma vaak rekening gehouden met twee belangrijke factoren:

• de concentratie van de verbinding

• het aroma van de verbinding bij de minimale concentratie waarbij het kan worden gedetecteerd. Totaal aroma wordt gemeten door de OAV - het geeft een waarde voor de sterkte van het aroma.

Belangrijke verbindingen die bijdragen aan het aroma van koffie zijn voornamelijk zwavelhoudende verbindingen, waaronder 2-furfurylthiol. Sommige verbindingen die op zichzelf niet aangenaam ruiken, kunnen combineren met andere verbindingen om nuance aan het aroma toe te voegen.

Zo'n methanthiol is bijvoorbeeld vergeleken met de geur die lijkt op rotte kool. Een andere zwavelhoudende verbinding, 3-mercapto-3-methylbutylformiaat, heeft een prikkelende geur.

Aldehyden hebben een fruitig aroma. Furanen dragen bij aan het karamelaroma en pyrazines dragen bij aan het aardse aroma. Guaiacol en andere fenolverbindingen doen denken aan rokerige, kruidige noten. Pyrrolen en thiofenen zijn ook aanwezig in lage concentraties .

Chlorogeenzuren beïnvloeden ook het resulterende aroma. Azijnzuur, dat aanwezig is in de groene bonen voor het branden , heeft een grote invloed op de smaak en zuurgraad van de koffie. Maltol, dat een zoete, karamelachtige smaak en aroma heeft, is ook aanwezig in gebrande koffie .