Není nic povzbudivějšího než vůně uvařené ranní kávy. Víte, co stojí za ovocnými nebo třeba oříškovými tóny? Co vlastně způsobuje hořké tóny v chuti kávy? Pojďme si kávu ukázat v trochu chemickém pojetí.
Tajemství chemických složek kávy
Pro někoho může být účel ranní kávy nastartovat svůj den kofeinem. Ale kofein nemá žádnou chuť ani vůni. K vůni přispívají sloučeniny, které se snadno odpařují při pokojové teplotě a tlaku. Káva je složitou směsi definovaných látek, jejichž poměr závisí jak na původu a druhu kávy, tak na způsobu pražení.
Nejdůležitějšími látkami jsou:
- kofein ( 0,5-2,6%),
- kyselina chlorogenová ( 4-6%)
- kyselina kávová a chinová 10%
- polysacharidy ( 25-30%)
- proteiny ( 13%)
- tuky a vosky ( 0,1-0,8%)
- voda (10-13%)
- minerální látky (4%)
Jak se tvoří aroma kávy?
V aroma kávy je zastoupeno kolem 800 sloučenin. Počet objevených aromatických sloučenin se ale neustále zvyšuje a konečné aroma kávy se vytvoří při seskupení všech sloučenin dohromady. Všechny chemické reakce, díky kterým cítíme jak vůni tak chuť kávy, vyjdou na povrch když teplota při pražení zrn dosáhne 190°C.
Čerstvá káva voní nejlépe. Jaké zrnka jsme teď upražili?
Chemické sloučeniny ovlivňující vůni kávy
Chemické sloučení jednotlivých kávových produktů, které doprovázejí aroma kávy, závisí na několika faktorech. Především druhu zelených kávových zrn, zeměpisného původu a podmínek zpracování. Vnímání aroma kávy závisí na koncentraci sloučenin a jejich vůni.
Statistickým přístupem bylo ze šesti alternativních látek v kávě vybráno pouze šest markerů chuti. Kyselina octová, furfural, 2-methylpyrazin, 2furfurylakohol, 2,6 dimethylpyrazin a 5-methylfurfural. Těchto 6 sloučenin pokrývá více než 80% průměrného relativního množství těkavých sloučenin, které byly zjištěny ve vzorcích kávy. Výše vypsanéaromatické sloučeniny jsou významné pro rozlišení odrůdy kávy nebo zeměpisného původu
Pražení kávy z pohledu chemie
Během pražení se aminokyseliny a cukry spojí a vytvoří velké množství reakcí. Tím senakonec vytvoří vůně, chuť a barva kávy. Tohle se nazývá Maillardova reakce. Samotné kávové zrnko je složeno z polysacharidů nebo-li cukrů. Obsahuje ale také bílkoviny, lipidy a minerály. Úkolem semínka, aby mohlo vyklíčit, je tedy poskytnout určitou výživu kávovému embryu. cukry, proteiny, lipidy a minerály jsou pak i základem pro proces pražení.
Kávová zrna ztrácejí vodu v první fázi pražení do teploty 150°C. Skutečné pražení začíná nad 160°C. Teprvé poté proběhnou chemické reakce, jejichž počet je nevyčíslitelný. a složení zrnek se okamžitě mění. Hlavním produktem je oxid uhličitý.
Během pražení dochází k rozkladu 50-80% trigonellinu. Trigonelline je zdrojem některých aromatických dusíkatých sloučenin, které se nacházejí v kávové vůni. Sirné sloučeniny kávy na vzduchu snadno oxidují a to je důvodem, proč káva skladována na vzduchu ztrácí své aroma.
Velké množství pyridinu přítomného v pražené kávě vzniká pyrolýzou alkaloidou trigonellinu. To ovšem způsobuje nepříjemné aroma a především snižuje její kvalitu. Čím tmavěji je káva pražená, tím více pyridinu obsahuje.
Chemická reakce během extrakce espressa
Proces přípravy kávy není o chemické změně. Jde o extrakci sloučenin z pražených kávových zrn. Jak dobře lze extrahovat různé molekuly, závisí na jejich rozpustnosti, která na oplátku závisí na jejich polaritě.
Různé typy atomů vyvíjejí větší tah na elektrony v chemických vazbách než jiné. Například kyslík působí na vazebné elektrony více než uhlík. A vazba mezi atomem uhlíku a kyslíku je to, co označujeme jako polární vazbu, protože vazebné elektrony jsou přitaženy blíže k atomu kyslíku, což mu dává mírný záporný náboj.
Polární molekuly jsou rozpustnější ve vodě více než atomy vodíku. To znamená, že obklopuje jiné polární molekuly, což jim umožňuje se rozpustit. Polární molekuly v kávových zrnech jsou během procesu přípravy kávy extrahovány ve vyšších procentech než nepolární molekuly.
Které sloučeniny přispívají k aroma kávy?
Aroma obsahuje heterocyklické sloučeniny ( furany, indoly, pyroly apod.). Vznik těchto sloučenin je díky Maillardově reakci a karamelizaci. Zelená káva neobsahuje téměř žádné aromatické látky. Ty vznikají až při pražení díky již zmíněné Maillardově reakci.
V aroma kávy můžete najít i alifatické sloučeniny (uhlovodíky, alkoholy, estery apod.). Jako konkrétní příklady bych uvedla:
- methional
- 3-methylobut
- 2-enthynol
- 3-methylbutanal
- 3- merkapto
- 3-methylbutyl
- formiat
Víte co je Maillardova reakce? Přečtěte si náš článek proč a jak se praží káva!
Další látky ovlivňující kávové aromata:
- Furany
- Pyrany
- 5-ethyl
- 3-hydroxy
- 4-Methyl
- Maltol.
Mezi fenoly v aroma kávy řadíme:
- vanilin
- 4-vinylgujakol
- 4-Ethyl-guajakol
V kávových zrnech je zjištěno více než tisíc chemických entit a velký počet z nich je extrahován během přípravy kávy. Během studií jsou často posuzovány dva hlavní faktory při posuzování aroma:
- koncentrace sloučeniny
- vůně sloučeniny o minimální koncentraci, při které ji můžeme odhalit. Celkové aroma se měří podle OAV – uvádí hodnotu síly vůně.
Trénujte čich a provoňte si domov 100% přírodními aromaoleji
Důležité sloučeniny, které přispívají k aroma kávy, jsou především sloučeniny obsahující síru, včetně 2- furfurylthiolu. Některé sloučeniny, které samy o sobě nejsou cítit příjemně, můžou ve spojení s ostatními sloučeninami dodávat vůni nuance.
Například takový methanthiol je přirovnán k vůni, která připomíná shnilé zelí. Další sloučenina obsahující síru 3-merkapto-3methylbutylformiát se vyznačuje jako sloučenina připomínající štiplavý zápach.
Aldehydy se pyšní ovocným aromatem. Furany přispívají ke karamelové vůni a pyraziny vůni zemitou. Guajakol a jiné fenolické sloučeniny připomínají kouřové, kořenité tóny. V nízkých koncentracích jsou přítomny i pyrroly a thiofeny.
Výsledné aroma ovlivňují i chlorogenové kyseliny. Velký vliv na chuť a na aciditu kávy má kyselina octová, kterou obsahují zelená zrna ještě před pražením. V pražené kávě se také vyskytuje maltol, který má sladkou, karamelovou chuť a vůni.
Máte raději nekyslou kávu? Vybírejte z těchto zrnek:
Aromat kávy může být spoustu. Studie z roku 2008 zjistila, že vůně kávových zrn ovlivnila aktivitu genů a proteinů v krysích mozcích, z nichž některé byly spojeny s úlevou od stresu
Aromatické vůně kávy mohou pomoct lidem v astmatu. Povzbuzují totiž dýchání a uvolňují svalovinu. Také působí na horní část míchy a mohou vyvolat zvýšenou produkci oxidu uhličitého.
Jak můžeme vnímat výsledné aroma kávy?
Aroma kávy je vnímáno dvěma různými mechanismy. Můžeme ji cítit nosem nebo pociťovat v ústech. V aroma kávy je zastoupeno kolem 800 sloučenin.
Pyraziny jsou druhou nejrozšířenější třídou aromatických sloučenin. Spolu s thiozaly se významně podílejí na vůni kávy. Pyroly jsou také zodpovědné za některé sladké a karamelové aroma.
| Těkavé látky a popis vůně: | |
|---|---|
| *Shrnutí důležitých aromatických sloučenin v kávě. Výběr podle Grosch, W. 16th ASIC Colloq. Kyoto. 1995. Dostupné online.
|
|
| (E)-ß-damascenon | medová, ovocná |
| 2-furfurylthiol | pražená (káva) |
|
3-merkapto-3-methylbutylformiát |
pražená |
| 3-Methyl-2-buten-1-thiol | podobná čpavku |
|
2-Isobutyl-3-methoxypyrazine |
zemitá |
| Guaiacol | kořenitá |
| 2,3-butandion (diacetyl) | máslová |
| 4-vinylguajakol | pikantní |
| Methional | sladká, bramborová |
| vanilin | vanilková |
|
4-Hydroxy-2,5-dimethyl-3(2H)-furanon (furaneol) |
karamelové |
Dokážete rozpoznat různé chuťové profily? Přečtěte si náš článek vše co potřebujete vědět o cuppingu.
Kávový výzkum na téma aromat, chutí a vůbec celého chemického složení kávy stále není u konce. To nejpodstatnější při pití šálku kávy však bylo odhaleno. Dělá nám to radost! Tak si přivoňte, usrkněte a relaxujte.
Nejčastější otázky o spojení chemie s kávou
Vnímání aroma kávy závisí na koncentraci sloučenin a jejich vůni. Ale také na trénovaných smyslech. Čichejte ke květinám, ovoci,… a hlavně ke kávě! K procvičování pomůže 👉 degustační box Lázeňské kávy.
Káva je složitou směsí definovaných látek. Mezi nejdůležitější patří kofein, kyselina chlorogenová, kyselina kávová a chinová, polysacharidy, proteiny, tuky a vosky, voda a minerální látky.
