咖啡豆的化学成分:
1、矿物质:矿物质在咖啡豆中约占干物重的4%,其中钾含量最多,约占40%,其次为钙、镁、磷、钠及硫等。其他微量元素,如锌、锰、铜、铷等33种以上。
2、碳水化合物:咖啡豆中所含的碳水化合物分为多糖和低聚糖(包含单、双及三糖类等碳水化合物)。低聚糖:蔗糖是生咖啡豆中最主要的游离态糖,含量依品种、来源及成熟度而异;多糖:是生咖啡豆中很重要的组成分,占干物量的40--50%,有聚合半乳糖、聚合廿露糖、聚合阿拉伯糖及纤维素,这些都是构成咖啡豆质体的物质,且与咖啡豆的硬度有关。
3、有机酸:生咖啡豆含非挥发性酸包括柠檬酸、苹果酸、草酸及酒石酸等。经测试,未能发现大量挥发性酸的存在。
4、蛋白质及氨基酸:以粗蛋白计,生咖啡豆含量约13--16%,除咖啡因及葫芦巴碱等含氮化合物外,真正蛋白质的含量约为8.8--9.7%。生咖啡豆中也含有多种酶,如脂肪分解酶、蛋白质分解酶、糖类分解酶、半乳糖水解酶及过氧化酶等。生咖啡豆约含有0.15--0.25%的游离氨基酸。
5、绿原酸(Chlorogenic Acids) :绿原酸(Chlorogenic acid,以下简称CA),是由咖啡酸(Caffeic acid)与奎尼酸(Quinic acid,1-羟基六氢没食子酸)生成的缩酚酸,是植物体在有氧呼吸过程中经莽草酸途径产生的一种苯丙素类化合物。由单咖啡酰奎尼酸和二咖啡酰奎尼酸所组成的绿原酸异构体共有10种,分别为:1-咖啡酰奎尼酸、3-咖啡酰奎尼酸、4-咖啡酰奎尼酸、5-咖啡酰奎尼酸、1,3-二咖啡酰奎尼酸、1,5-二咖啡酰奎尼酸、1,6-二咖啡酰奎尼酸、3,4-二咖啡酰奎尼酸、3,5-二咖啡酰奎尼酸、4,5-二咖啡酰奎尼酸。但到目前为止,已发现的绿原酸异构体有:绿原酸(3-咖啡酰奎尼酸)、隐绿原酸(4-咖啡酰奎尼酸)、新绿原酸(5-咖啡酰奎尼酸)、异绿原酸A(4,5-二咖啡酰奎尼酸)、异绿原酸B(3,4-二咖啡酰奎尼酸)、异绿原酸C(3,5-二咖啡酰奎尼酸)、菜蓟素(1,3-二咖啡酰奎尼酸)。
6、脂质:生咖啡豆的脂质包括存在于胚乳中的咖啡油(Coffee oil)和咖啡豆外层的蜡质,咖啡油形成咖啡的特质,对于咖啡风味很重要。生咖啡豆所含咖啡油量及组成分,因品种等差异而有所不同,根据研究及统计,Arabica咖啡豆的平均含量约为干物量的15%,Robusta咖啡豆含量约为10%。
7、果胶及木质素:果胶是由多种糖醛酸类结合成的物质,其主要组成分为半乳糖醛酸、乳糖酸及鼠李糖等,其含量达3%以上。木质素含量约为2.4%。
8、含氮化合物:生咖啡豆中含氮化合物可区分成咖啡碱、葫芦巴碱 (Trigonelline)、烟硷酸、蛋白质及游离氨基酸等。(1)咖啡碱:主要为咖啡因(Caffeine),因品种不同有很大差异。Robusta含量较高,约为干物量的2.2%, Arabica含量较少,约1.2%左右。近年已栽培出低咖啡因品种的咖啡豆,其咖啡因含量仅为0.2%。咖啡因可以利用多种方法加以去除,制成各种去咖啡因制品,去咖啡因即溶咖啡粉中咖啡因含量为0.3%以下,一般商品都控制在0.1--0.2%之间。咖啡因可以说是咖啡的精神所在,也是最受争议的事项。咖啡因对人体生理效应最显着的作用是对于中枢神经的刺激作用,至于对脑部活性生成变化所需剂量极高,比一般正常摄取量高出许多,其他较受人瞩目的生理效应为对于血压、心脏血管的影向等问题。(2)葫芦巴碱(Trigonelline):葫芦巴碱是具有吸湿性的无色结晶,在水中的溶解性极佳,它也具有低程度的生理作用,主要为中枢神经系统、胆汁之分泌及肠道之蠕动。Arabica的含量较Robusta高。(3)烟硷酸:烟硷酸在生咖啡豆中的含量很少,但是在经过焙炒以後,则有增加的现象,主要的原因是它来自葫芦巴碱分解作用的结果。但是研究结果发现,在焙炒的高温下,烟硷酸会继续分解成具有挥发性的化学物质,因此真正的增加量并不多。
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