خالق عطر قهوه چیست؟ آشنایی با شیمی

یکی از رایج‌ترین دلایل نوشیدن قهوه لذت بردن از رگه‌های طعمی و عطر فراوان آن است. شکلات، کارامل، بادام، میوه‌ها و گل‌ها، زمانی که فنجانی را با قهوه پر می‌کنیم و یا اسپرسوی خود را می‌نوشیم همگی برانگیخته و نمایان می‌شوند. اما این چیزی‌ست که از ظاهر قضیه استنباط می‌شود، در مرتبه‌ی شیمیایی چه اتفاقی می‌افتد؟

هر کدام از خصوصیات طعمی نتیجه‌ی واکنش‌های شیمیایی و بیولوژیکی است. در این مطلب قصد داریم تا به عواملی که باعث خلق عطر دلپذیر قهوه می‌شوند بپردازیم.

ماریستلا سوزا (Maristela Souza)، یک کشاورز قهوه از برزیل، در حال چشیدن قهوه ای که خودش تولید کرده است. Credit: Raissa Castor

عطر قهوه از کجا می‌آید؟

دانه‌های سبز قهوه عطر و بوی خاصی ندارند. فقط در طول پروسه‌ی رست (برشته کاری) است که ترکیبات متفاوت خالق عطر قهوه ایجاد می‌شوند. و چیزی که به عنوان طعم دریافت می‌کنیم در حقیقت اغلب عطر قهوه است- تنها شیرینی، شوری، تلخی و ترشی با زبان دریافت می‌شوند. زمانی که این طعم‌ها با عطری که توسط گیرنده‌های بویایی دریافت شده ترکیب می‌شوند، طعم نهایی به طور کامل درک می‌گردد.

اما پیچیدگی بوها بر ترکیبات شیمیایی دانه‌ی سبز قهوه بستگی دارد. پیش سازهای ترکیبات فرار بسته به متغیرهای متفاوت اعم از  گونه، شرایط آب وهوایی در خاستگاه قهوه، درجه‌ی رسیدگی دانه و روش‌های متفاوت فرآوری بر موارد مختلفی تمرکز دارند.

یک رستر قهوه در برزیل. Credit: Raissa Castor

کدام ترکیبات کدام عطر را موجب می‌شوند؟

پیش سازهای عطری شکل‌های متفاوتی از کربوهیدرات‌ها، پروتئین‌ها و اسیدها را دارا هستند. در طول پروسه‌ی رست و منحصراً در طول واکنش مایلارد، این اشکال تبدیل به ذرات فرار می‌شوند. واکنش مایلارد (The Millard Reaction) در طول پروسه‌ی رست و در دمایی حدود ۱۵۰ درجه‌ی سانتی گراد آغاز می‌گردد. گرما باعث ایجاد واکنشی بین کربوهیدرات‌ها و آمینو اسیدهای درون دانه شده و تغییراتی در رنگ، طعم و مواد مغذی آن ایجاد می‌کند.

ذرات فرار ایجاد شده در طول رست خصوصیات طعمی متفاوتی خلق می‌کنند و البته درجه‌ی رست می‌تواند بر چگونگی دریافت ما از عطر تأثیرگذار باشد.

• ۲ متیل پریدین (2-methylpyridine) مسئول رگه‌های رست شده است.
• پیرازین‌ها (Pyrazine) خالق بوهای آجیلی و یا بویی شبیه سوختگی هستند.
• شکر در مراحل پیشرفته‌ی رست به کاراملی شدن نزدیک می‌شود. بدین معنی که هر چقدر رست مراحل پیشرفته تری را طی کند شکر کاراملی‌تر می‌گردد.
• شکست آمینو اسیدهای درون آلدئیدها در طول Strecker Degradation موجب تولید ترکیبات عطر ساز میوه ای خواهد شد. پروسه‌ی ذکر شده به واکنش مایلارد وابسته است. آمینو اسیدها با مولکول‌های کربونیل واکنش نشان داده و ترکیباتی مانند آلدئیدها و کتون‌ها را تولید می‌کنند. لزومی به دانستن اینکه این ترکیبات دقیقاً چه چیزی هستند وجود ندارد، نکته‌ی مهم این است که این واکنش در جهت تولید ذرات عطر و طعم ساز مهم تلقی می‌گردد.
• کتون‌ها (Ketone) نتیجه‌ی اکسید اتوماتیک اسیدهای چرب هستند و در تولید عطر قهوه نقش مهمی دارند. کتون‌ها باعث حاصل آمدن رگه‌های طعمی و عطری میوه ای می‌شوند.

پروسه‌ی رست تنها در ایجاد بوهای مطبوع تأثیر ندارد، بلکه بوهای ناخوشایند نیز ممکن است در همین پروسه‌ی رست تولید شوند. فنول‌ها (Phenol) در نتیجه‌ی شکست اسیدهای فنولیک و در رست‌های طولانی مدت ایجاد می‌شوند. این ترکیبات دارای بویی دودی و خاکستری هستند. اسیدهای فنولیک مواد مغذی گیاهی بوده که جهت انجام چندین عملکرد مهم در میوه، سبزیجات، چای و قهوه تولید می‌شوند.

یک باریستا در حال بازدید از یک مزرعه‌ی قهوه در برزیل. Credit: Raissa Castor

چگونه عطر قهوه را دریافت می‌کنیم؟

اکنون می‌دانیم که برخی از ترکیبات شیمیایی در طول پروسه‌ی رست ایجاد می‌شوند. اما ذکر این نکته که عطر قهوه از طرق متفاوتی دریافت می‌شود نیز حائز اهمیت است. تخمین زده شده است که در حدود ۹۰۰ ترکیب فرار معطر در پروسه‌ی رست تولید می‌شود، اما تنها ۳۰ مورد از آن‌ها در طعم و عطری که از فنجان قهوه دریافت می‌کنیم مؤثر هستند. به بیان ساده تر، ما توانایی دریافت تمامی آن‌ها را نداریم. همینطور لازم است این ذرات و ترکیبات از تعادل نسبی برخوردار باشند تا تجربه‌ی منحصر بفردی از چشایی را برای ما خلق کنند.

زمانی که قهوه‌ی آسیاب شده را بو می‌کنیم، مولکول‌ها آزادانه با گیرنده‌های بویایی ما ارتباط برقرار می‌کنند. هنگامی که همین ذرات آسیاب شده برای حصول یک فنجان قهوه با آب ترکیب می‌شوند مولکول‌های دیگری نیز استخراج شده و نتیجتاً تجربه‌ی چشایی و بویایی متفاوتی را رقم خواهند زد.

پولاریتی (Polarity) (تفاوت بین قطب‌های الکتریکی مولکول‌ها) را می‌توان به عنوان یک نیروی پیشران برای استخراج ذرات فرار در نوشیدنی‌ها به حساب آورد. به طور مثال در طول عصاره گیری مولکول‌های با پولاریتی بالا (مانند عطر و طعم‌های کَره ای) نخست استخراج می‌شوند. این در حالی‌ست که عکس این قضیه نیز صادق است. به بیان ساده تر باید گفت، ذرات متفاوت در مراتب متفاوت استخراج می‌شوند بنابراین ما عطر و بوهای مختلف را در مراتب مختلفی از عصاره گیری دریافت خواهیم کرد.

کاپینگ قهوه. Credit: Raissa Castor

واکنش ذرات ممکن است دریافت ما را نیز تغییر دهد. به طور مثال butanedione که معمولاً با عطری کاراملی قابل دریافت است، ممکن است دریافت شیرینی (sweetness) قهوه را افزایش دهد.

فابیانا کاروالو (Fabiana Carvalho) یک متخصص علوم اعصاب است که پروسه‌های عصبی حافظه، احساس و ادراک را مورد مطالعه قرار داده است. به گفته‌ی وی، عاملی در کاهش و یا افزایش شدت طعم وجود دارد. او مثالی در این زمینه ذکر می‌کند: شرکت کنندگان در آزمایشی دریافت قوی‌تری از شیرینی محلول ساکارز داشتند زمانی که بوی توت فرنگی به آن اضافه شد.

قهوه ای که در فرنچ پرس دم‌آوری شده در حال ریختن در فنجان. Credit: Nik MacMillan

با دانستن نحوه‌ی ایجاد و دریافت عطر قهوه، قادر به اتخاذ تصمیمات آگاهانه تری در مورد نحوه‌ی دم‌آوری خواهیم بود. همینطور نسبت به دلیل ایجاد عطر و طعم‌های متفاوت را در مراحل مختلف عصاره گیری آگاه خواهیم شد.

نویسنده: Veronica Belchior

مترجم: زهرا دادگستر