عوامل زیادی بر شکل‌گیری شخصیت طعمی قهوه تاثیرگذارند: گونه قهوه، پروفایل برشته‌کاری، دستور دم‌آوری، روش فرآوری قهوه و … . با این وجود، اگر کمی دقیق‌تر شویم خواهیم دید که پروفایل طعمی قهوه تنها به یک چیز بستگی دارد: ترکیبات شیمیایی.
علی حیدری – دارنده‌ی گواهی‌نامه‌ی کیوگرید – در یادداشت پیش رو که برداشت آزادی‌ست از مقاله‌ای از وب‌سایت پرفکت دیلی گرایند و «راهنمای قهوه‌آزمایی انجمن قهوه تخصصی آمریکا»، توضیح داده که ترکیبات شیمیایی موجود در دانه سبز قهوه و قهوه‌ی برشته‌شده، چگونه عطر و طعم قهوه را شکل می‌دهند.
طعمیادها و فرایندهای شیمیایی
آیکافی – ویژگی‌های مرتبط با ارزیابی حسی مانند رایحه‌ی قهوه، طعمیادها، پس‌مزه، اسیدیته و تن‌واری (body) همگی پاسخی به ترکیبات شیمیایی منحصر به فردی است که با ارزیابی قهوه آن‌ها را درک می‌کنیم. اما باید بدانیم تغییرات اجزای شیمیایی نقش مهمی در ایجاد این بارزه‌های حسی بازی می‌کنند. به‌طور مثال در قهوه‌آزمایی (coffee cupping) ارزیابی ما از رایحه‌ی خشک آغاز شده و با ارزیابی چشایی به پایان می‌رسد. در هر یک از مراحل قهوه‌آزمایی، اجزای شیمیایی منحصر به‌فردی را از قهوه دریافت می‌کنیم.
اجزای غیرفرار زیادی در به وجود آمدن طعمیادها نقش دارند: از کربوهیدرات‌ها گرفته تا کافئین. مقدار این ترکیبات با توجه به کیفیت دانه‌ی سبز می‌تواند متغیر باشد، اما باید در نظر داشته باشیم که ترکیب ساختاری قهوه‌ی سبز با قهوه‌ی برشته‌کاری شده کاملا متفاوت است.
با مهم‌ترین ترکیبات غیرفرار قهوه آشنا شوید
از میان مهم‌ترین ترکیبات غیرفرار قهوه می‌توان به آلکالوئیدها (کافئین و تری‌گونلین)، اسیدهای کلروژنیک، اسیدهای کربوکسیلیک، کربوهیدرات‌ها و پلی‌ساکاریدها (چندقندی‌ها)، لیپیدها، پروتئین‌ها، ملانوئیدین‌ها و مواد معدنی اشاره کرد.
به‌طور مثال کافئین بر غلظت (strength)، تلخی و تن‌واری (body) قهوه‌ی دم‌آوری‌شده تاثیرگذار است. از دیگر آلکالوئیدهای مهم، تری‌گونلین است که هم بر عطر دانه‌ی قهوه برشته‌شده و هم عطر قهوه دم‌آوری‌شده تاثیرگذار است.
اسیدهای کلروژنیک از یک ترانس سینامیک اسید (کافئیک اسید، فرولیک اسید، پی-کوماریک اسید) و یک کوئینیک اسید تشکیل شده‌اند. کوئینیک اسید ایجادکننده‌ی مزه‌ی تلخی و گسی قهوه است. در حین برشته‌کاری اسیدهای کلروژنیک به‌تدریج شکسته می‌شوند و مقدار اسید کوئینیک بیشتر می‌شود. به همین دلیل است که قهوه‌های تیره‌برشت تلخ‌ترند.
اسیدهای ارگانیک
حالا راجع به آن ترشی دوست‌داشتنی قهوه صحبت می‌کنیم؛ اسیدیته‌ای که کیفیت قهوه بدان وابسته است. قهوه عربیکا اسیدی‌تر از قهوه ربوستا است. در حین برشته‌کاری اسیدهای قهوه به‌تدریج کاهش پیدا می‌کنند (از ۱۱٪ در قهوه سبز به ۶٪ در قهوه‌ی برشته‌شده) در قهوه‌های تیره‌برشت پس هم میزان اسیدها کمتر است و هم اسیدیته قهوه.
از معروف‌ترین اسیدهای قهوه می‌توان به اسید سیتریک، مالیک و کلروژنیک اشاره کرد. بعضی از اسیدها در برشته‌کاری شکسته می‌شود (مثل کلروژنیک)؛ در حالی‌که مقدار بعضی دیگر مثل فرمیک، استیک و لاکتیک افزایش پیدا می‌کند.
نیز ببینید ~ اسیدهای قهوه و اسیدیته قهوه
پلی‌ساکاریدها
پلی‌ساکاریدها نوعی از کربوهیدرات‌ها هستند؛ پلی‌ساکاریدهایی که باید بشناسید عبارت‌اند از آرابینوگالاکتان، مانان و سلولز. این ترکیبات دوست‌داشتنی نقش مهمی در حفاظت از ترکیبات فرار موجود در قهوه بازی می‌کنند؛ ترکیبات فراری که نیز تشکیل‌دهنده‌ی «عطر» قهوه هستند. همچنین گران‌روی یا ویسکوزیته‌ی نوشیدنی نیز تحت‌تاثیر این مولکول‌هاست. مولکول‌های کوچک‌تر – مثل گلوکز و فروکتوز – شیرینی دریافتی از قهوه را رقم می‌زنند.
لیپیدها در «بافت» (texture) نوشیدنی قهوه تاثیرگذارند. کریمای اسپرسو از همین لیپیدهاست. لیپیدها به شکل مواد مایع نامحلول عصاره‌گیری‌شده در نوشیدنی قهوه حضور پیدا می‌کنند. برشته‌کاری تاثیری در میزان لیپیدها ندارد اما روغن‌ها در حین برشته‌کاری به سطح دانه نزدیک‌تر شده و بدین ترتیب از خارج‌شدن مواد فرار تا حدودی جلوگیری می‌کنند.
ملانوئیدین‌ها
در نهایت به ملانوئیدین‌ها می‌رسیم که محصول واکنش میلارد هستند: واکنشی که میان امینو اسیدها و قندهای کاهنده رخ می‌دهد و باعث قهوه‌ای شدن رنگ مواد غذایی حاوی قند تحت گرما می‌شود. ملانوئیدین‌ها مولکول‌های بزرگی هستند که رنگ قهوه‌ای دانه‌ی قهوه را باعث می‌شوند و نیز بر بافت نوشیدنی اثرگذارند. بنابراین مقدار امینو اسید یک قهوه بر کیفیت آن دانه تاثیر می‌گذارد؛ هرچه امینو اسید بیشتر باشد، واکنش‌های بیشتری در حین برشته‌کاری رخ می‌دهد و ملانوئیدین‌های بیشتری تولید می‌شود.
دقت داشته باشید که رنگ قهوه‌ای قهوه فقط به‌خاطر ملانوئیدین‌ها نیست؛ بلکه کاراملی‌شدن قندها نیز در ایجاد رنگ قهوه‌ای موثر است.
ترکیبات فرار قهوه چه هستند؟
مقادیر بسیار زیادی از ترکیبات فرار در قهوه وجود دارد و گفتیم که نقش پررنگی در تعیین کیفیت قهوه بازی می‌کنند. ترکیبات فرار عمدتا طی واکنش‌های شیمیایی در حین برشته‌کاری ایجاد می‌شوند اما این بدان معنا نیست که ارتباطی بین قهوه سبز و این ترکیبات فرار وجود ندارد. عواملی چون زیرگونه‌ی قهوه، شیوه‌ی فرآوری قهوه و نیز منطقه جغرافیایی کشت قهوه در شکل‌گیری ترکیبات فرار قهوه تاثیرگذارند.
گفته می‌شود بعد از برشته‌کاری تعداد ترکیبات فرار به بیش از هزار می‌رسد. با این وجود تنها تعداد کمی از این ترکیبات، عطری را که از قهوه دریافت می‌شود، شکل می‌دهند. بعضی محققان می‌گویند تنها بین ۲۰ تا ۳۰ ترکیب فرار در نوشیدنی قهوه، عطر آن‌را تشکیل می‌دهند. وقتی عطر قهوه را تحلیل می‌کنیم باید بدانیم که «مقدار» یک ترکیب خاص است که اهمیت دارد و علاوه بر این، هم‌افزایی آن ترکیب با ترکیبات دیگر و نیز «آستانه»ی آن ترکیب فرار. («آستانه» به کمینه مقدار یک ترکیب شیمیایی گفته می‌شود که می‌تواند حساسیت شامه‌ی انسان را برانگیزد.)
واکنش‌های شیمیایی که ترکیبات فرار را شکل می‌دهند
بیایید نگاهی بیاندازیم به واکنش‌های شیمیایی که منجر به تشکیل ترکیبات فرار قهوه می‌شوند. اصلی‌ترین ِ این واکنش‌ها، واکنش میلارد (قهوه‌ای‌سازی غیرآنزماتیک) است. پیش از این درباره واکنش میلارد و ارتباط آن با ملانوئیدین‌ها صحبت کردیم. جز آن، این واکنش نیتروژن و ترکیبات هتروسیکلیک سولفور-دار نیز تولید می‌کند.
واکنش مهم دیگر، تجزیه‌ی اسید فنولیک است. تجزیه‌ی کلروژنیک اسیدها به ایجاد اسید کافئیک (یا اسید ترانس-سینامیک دیگری)، لاکتون و اسید کوئینیک منجر می‌شود. این ترکیبات تلخی و گسی قهوه را رقم می‌زنند.
تجزیه‌ی استرکر (Strecker) واکنش قابل‌ذکر دیگری‌ست که در فاز «پرورد» (development) قهوه رخ می‌دهد و به شکست امینو اسیدها در آلدئیدها و کتون‌ها اشاره داد (که بر عطر قهوه تاثیرگذارند.)
دست‌کم هفت واکنش مهم دیگر در حین برشته‌کاری قهوه رخ می‌دهد که توضیح آن‌ها از حوصله‌ی این مقاله خارج است.
[quote]برشته‌کاری قهوه، ضیافتی از انواع و اقسام واکنش‌های شیمیایی‌ست که درون دانه‌ی قهوه رخ می‌دهد.[/quote]ترکیبات خاص، طعم‌یادهای مشخص
هیدروکربن‌ها، الکل‌ها، آلدئیدها، کتون‌ها، اسیدهای کربوکسیل، استرها، پیرازین‌ها، پیرول‌ها، پیریدین‌ها، فوران‌ها، فورانون‌ها و فنول‌ها از جمله ترکیبات فرار قهوه به‌شمار می‌آیند. این اسامی قلمبه سلمبه‌ی علمی هرکدام ایجادکننده‌ی بارزه‌ی حسی خاصی در قهوه هستند.
تابه‌حال با کیت بویایی لنو دو کافه کار کرده‌اید؟ مجموعه‌ای از ۳۶ اسانس عطری که برای تقویت دریافت بویایی طراحی شده است. یکی از محبوب‌ترین اسانس‌های این کیت، «زردآلو» (شماره ۱۶) است که عطری بسیار تازه و میوه‌ای دارد. معمولا عطرهای گلی و میوه‌ای از کتون‌ها و آلدئیدها حاصل می‌شوند. از قضا اگر به کتابچه‌ای راهنمای این کیت بویایی مراجعه کنید می‌بینید که در توضیح عطر زردآلو آمده که به بنزآلدئید مرتبط است که نوعی آلدئید است.
فوران و فورانون‌ها آن ترکیباتی هستند که معمولا یادآور عطریادهای کارامل و قهوه‌ی برشته‌شده هستند.
پیرازین به عطریادهای مغزی (nut) و قهوه‌ی برشته‌شده مرتبط است.
طبعا در این میان ترکیباتی وجود دارد که مقدار آن‌ها و نیز واکنش‌های‌شان با دیگر ترکیبات، طعمیادها و عطرهای نامطبوع تولید می‌کند؛ مانند مولکلول‌های guaiacol (ترکیبات فنولی) که ایجادکننده‌ی عطریادهای فنولی و سوخته هستند.
این یادداشت تنها سرآغازی بود بر مبحث بسیار شیرین و بی‌کران شیمی قهوه. مقالات و تحقیقات زیادی حول این موضوع وجود دارد و چیزهای زیادی هست که باید آموخت.
درست است که این رویکردی علمی به موضوع شیمی قهوه است، اما نکته آن‌جاست که تمام این اصطلاحات و ترکیبات علمی با اسامی عجیب و غریب در نهایت کیفیت عطری و طعمی قهوه‌ای را که می‌نوشیم رقم می‌زنند. طبیعی‌ست که شناخت هرچه بیشتر ما از شیمی قهوه، لذت ما از قهوه‌نوشی را دوچندان خواهد کرد.
عنوان انگلیسی بعضی از ترکیبات شیمیایی قهوه
Hydrocarbons
Alcohols
Aldehydes
Ketones
Acids and anhydrides
Esters
Lactones
Phenols
Furans and Pyrans
Thiophenes
Pyrroles
Oxazoles
Thiazoles
Pyridines
Pyrazines
Amines and miscellaneous nitrogen compounds
Miscellaneous sulfur compounds
