Thành phần và vai trò của Cacbohydrat trong cà phê

Cacbohydrat hay còn gọi là Gluxit (hoặc Đường) vốn ít được biết đến khi so với Caffeine hay Axit Chlorogenic (CGA) trong cà phê, song đây lài là một tổ hợp chất hữu cơ phổ biến và chiếm vai trò quan trọng trong cấu trúc của hạt cà phê. Đồng thời Cacbohydrat trong cà phê còn đóng vai trò quan trọng trong hàng trăm phản ứng hóa học diển ra xuyên suốt quá trình rang giúp đình hình hương vị hoàn chỉnh của cốc cà phê.

Thành phần Cacbohydrat trong cà phê

Cacbohydrat (hay còn gọi là Gluxit) là một trong những nhóm chất hữu cơ lớn nhất trong tự nhiên nói chung và cà phê nói riêng. Cacbohydrat có nhiều vai trò quan trọng trong các sinh vật như tích trữ và vận chuyển năng lượng (như tinh bột, glycogen) và các thành phần cấu trúc (như Cellulose). Trong cà phê xanh, Carbohydrate đại diện cho một phần đáng kể trong vai trò cấu trúc với khoảng 50% tổng khối lượng chất khô. Tổ hợp phức tạp của Cacbohydrat trong cà phê bao gồm các phân tử tan và không tan trong nước thuộc ba nhóm chính là Mono, Oligo và Polysaccharides.

Thành phần của các loại Cacbohydrat cũng khác nhau giữa hai loại cà phê, Cà phê Arabica chứa xấp xỉ gấp đôi lượng Cacbohydrat so với Robusta. Như vậy, hương vị của Arabica cũng phong phú hơn Robussta một phần, Cụ thể hơn, bảng sau đây cho thấy tỉ lệ của một số loại đường phổ biến trong cà phê Arbica và Robusta (tính theo % chất khô).

Carbohydrates trong cà phê Tỷ lệ (% chất khô)
Cà phê Arabica Cà phê Robusta
Monosaccharides Arabinose 3.4 – 4.0 3.8 -4.1
Manose 21.3 – 22.5 21.7 – 22.4
Glucose 6.7 – 7.8 7.8 – 8.7
Galactose 10.4 – 11.9 12.4 – 14.0
Rhamnose 0.3
Xylose 0 – 0.2
Oligosaccharides Sacrose 6 – 9 3 – 7
Polysaccharides 0.2 – 0.5

Bảng thành phần Cacbohydrat trong cà phê – Nguồn: coffeechemistry.com

Monosaccharides (Đường đơn)

Monosaccharide là các Carbohydrate đơn giản do đó chúng không thể thuỷ phân thành các phân tử đường nhỏ hơn. Trong cà phê nhóm Mono chiếm tỷ lệ lớn nhất so với Oligo và Polysaccharides điển hình như: Manose, Glucose, Rhamnose, Xylose, Arabinose..

Oligosaccharides  (từ 2 -10 phân tử đường)

Nhóm Oligo phổ biến nhất trong cà phê là Sucrose (hay Saccarose) – một loại đường phổ biến trong tự nhiên chứ không riêng gì cà phê. Thành phần tỷ lệ Sucrose trong cà phê sẽ thay đổi theo độ chín của quả, quả càng chín nồng độ đường Sucrose càng cao.

Polysaccharides (đường đa)

Thành phần Cacbohydrat  trong cà phê chiếm một tỷ lệ nhỏ, mà điển hình là Cellusose, với vai trò cấu trúc trong thành tế bào của hạt cà phê. Ngoài ra nhóm Polysaccharides còn có sự phổ biến của Arabinogalactan , Galactomannan. Riêng Arabinogalactan chiếm đến 17% trọng lượng khô của hạt cà phê xanh.

Vai trò của Cacbohydrat trong quá trình rang cà phê

Mặc dù chiếm phần lớn trong tổng số chất khô, đại bộ phận Cacbohydrat trong cà phê không tham gia vào thành phần của một cốc cà phê mà chỉ cho màu Caramen, hương và vị đặc trưng (phần còn lại trong bã cà phê). Carbohydrates còn đóng vai trò quan trọng các phản ứng hóa học diễn ra xuyên suốt quá trình rang cà phê giúp đình hình hương vị. Có vô số phản ứng hóa học xảy ra giữa các phân tử Cacbohydrat trong cà phê với nhau và với các phân tử hữu cơ khác. Tuy nhiên, có hai nhóm phản ứng quan trọng là: Caramen hóa và Maillard (phản ứng giữa đường và Protein).

Phản ứng Maillard của Cacbohydrat trong cà phê

“Các phản ứng Maillard là, cho đến nay, các phản ứng hóa học áp dụng rộng rãi nhất trên thế giới” Jean-Marie Lehn – Nhà hóa học đạt giải Nobel .

Thực vậy Maillard là một phản ứng chủ chốt trong hầu hết các lĩnh vực thực phẩm chứ không riêng gì cà phê. Nói tóm gọn, phản ứng Maillard là một loạt nhiều phản ứng giữa đường (Cacbohydrat ) và Protein được xúc tác bởi nhiệt  độ. Phản ứng Maillard góp phần tạo cho cà phê rang những hương vị phức tạp, mà chính xác hơn là cực kỳ phức tạp – từ rất nhiều những loại đường có mặt trong cà phê và nhiều hơn nữa những loại protein, thật khó có thể kể tên hết các chất phản ứng, và kết quả của các phản ứng Maillard trong cà phê.

Phản ứng Caramen

Khi cà phê trải qua tiếng nổ thứ 1, ở khoảng 171°C (340°F)  các phản ứng caramen hóa bắt đầu xảy ra. Trong khi phản ứng Maillard là giữa đường và axit amin, thì caramen hóa là phản ứng riêng lẽ của đường. Những phân tử Cacbohydrat lớn nhỏ sẽ bị phân hủy thành hàng trăm hợp chất nhỏ hơn, có những hợp chất cấu thành hương thơm, vị đắng, chua, ngọt. Điển hình là Sucrose với màu nâu đặc trưng và vị đắng, nếu rang tiếp tục, rang lâu hơn nữa mức độ Maillard  cũng tăng lên kéo theo một số Oligosaccharides trong cà phê sẽ tham gia phản ứng. Chẳng hạn như sự phân hủy của Cellulose tạo thành Carbon Dioxide (CO2), hương thơm, màu nâu, cũng như một số axit hữu cơ khác.

Phản ứng của đường sau quá trình rang

Trong toàn bộ quá trình rang, nhiều loại đường – Cacbohydrat trong cà phê sẽ bị phân hủy, đồng thời nhiều loại đường khác cũng được sinh ra, nên không hẵng là một ly cà phê hoàn toàn chát đắng mà vẫn có vị ngọt (Sweetness) mặc dù rất khó nắm bắt. Các đường đơn này dễ phân hủy hoặc kết hợp với hợp chất hữu cơ khác nên quá trình làm nguội sau khi rang cần phải làm nhanh để giữ lại độ ngọt đặc trưng của cà phê.


Tham khảo

  • Coffeechemistry.com – by Joseph A. Rivera served as the former Director of Science & Technology for the Specialty Coffee Association of America

Trả lời

Mời bạn điền thông tin vào ô dưới đây hoặc kích vào một biểu tượng để đăng nhập:

WordPress.com Logo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản WordPress.com Đăng xuất /  Thay đổi )

Google+ photo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Google+ Đăng xuất /  Thay đổi )

Twitter picture

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Twitter Đăng xuất /  Thay đổi )

Facebook photo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Facebook Đăng xuất /  Thay đổi )

w

Connecting to %s

WordPress.com.

Up ↑

%d bloggers like this: