Химия кофе стала понятнее: взгляд на то, что происходит внутри зерна

Что на самом деле происходит, когда вы смалываете кофе? 
Скорее всего, кофе, который вы выпили сегодня утром, является одним из самых ароматных и вкусных, которые когда-либо употреблялись.

Подумайте об этом. Представьте, что едите лучший стейк в жизни, или пьете лучшее вино из когда-либо созданных.

Для любителей кофе это реально сегодня. Кофейные профессионалы, состоящие в цепочке поставок, уделяют больше времени, внимания и знаний созданию удивительного кофе. И, к счастью для нас, лучший кофе в истории, вероятно, появится уже в обозримом будущем.

Этот ренессанс следует за тем, что принято считать самым темным веком кофе (это не каламбур про темную обжарку). На протяжении большей части века кофе «сжигали», превращали в товар и продавали потребителям с помощью умного маркетинга и сувениров. То, что сейчас называют «первой волной» кофе –  эта эпоха все еще влияет на нашу кофейную культуру сегодня, даже больше, чем мы хотели бы признать. Одно из его мучительных наследий (а в свое время, признак технических инноваций) – заранее смолотый кофе. Кофейная пыль в вакуумной упаковке, которая месяцами хранится на полках супермаркетов.

Однако сейчас более половины кофе, потребляемого в Соединенных Штатах, считается «спешелти». Мы знаем ценность зернового кофе, свежесмолотого перед употреблением, и у нас есть множество анекдотичных и экспериментальных доказательств, подтверждающих это. Но что на самом деле происходит, когда вы перемалываете кофе? Впечатляющая последовательность химических реакций делает вашу кофемолку не просто роскошью, а необходимостью, если вы хотите кофе лучшего качества.
 
Что происходит при обжаривании кофе?
Чтобы понять, почему помол кофе так важен для вашего утреннего распорядка, мы должны сначала взглянуть на химические реакции, которые происходят при обжарке кофе.  

Когда кофейные зерна подвергаются нагреву в ростере, аминокислоты и сахара объединяются и запускают множество реакций, которые, в конечном итоге, создают запах, вкус и цвет кофе. Это называется реакцией Майяра и встречается почти во всех видах готовки. Само кофейное зерно в основном состоит из полисахаридов или сахаров, а также содержит белки, липиды и минералы. Задача зерна – обеспечить питательными веществами кофейный зародыш, чтобы он мог однажды прорасти. Эти сахара, белки, липиды и минералы являются строительными блоками для процесса обжарки.

Реакция Майяра ответственна за превращение нескольких десятков соединений внутри кофейных зерен в сотни, даже тысячи ароматических соединений, составляющих уникальный вкус кофе. К этим соединениям относятся органические кислоты (лимонная, уксусная и яблочная), которые придают кофе его яркость. Другие соединения, такие как  альдегиды,  фураны и  пиразины,  придают кофе диапазон ароматов, таких как сладкий, землистый, карамельный, ириска.
 
Польза свежесмолотого кофе для здоровья
Некоторые соединения, образующиеся во время обжарки, создают не только аромат. В процессе обжарки образуется несколько типов антиоксидантов и витаминов, включая витамины B2 (рибофлавин), B3 (ниацин) и B5 (пантотеновая кислота). Витамины группы В, уникальны тем, что способствуют клеточному метаболизму. Антиоксиданты, образующиеся при обжарке, включают кофейную кислоту и меланоидины. 

Кофейная кислота образуется, когда хлорогеновая кислота разрушается внутри зеленого зерна под действием тепла в ростере. 

Меланоидины, в первую очередь, ответственны за «коричневый» цвет жареного кофе. Но недавно было обнаружено, что они также обладают мощными антиоксидантными, противовоспалительными и антимикробными свойствами.

После того, как кофе обжарен, он сразу же подвергается атаке окружающей среды. Тепло, влажность и другие запахи могут изменить вкус кофе, но одним из важнейших факторов старения зерна является кислород.
 
Окисление
Кислород, при всей своей животворной ценности, является разрушительной силой в природе. Почему ваш старый велосипед заржавел во дворе? Почему Статуя Свободы стала зеленой? Почему ваши фрукты испортились после того, как просидели в коробке для завтрака в течение 3 дней? Кислород - источник этих несчастий.

Когда определенные материалы (особенно определенные металлы и большинство органических веществ) вступают в контакт с кислородом, он вступает в реакцию, изменяющую их молекулярный состав.

Окисление — это процесс отталкивания кислородом электронов от другой молекулы. Молекулы с неравномерным числом электронов становятся нестабильными и начинают реагировать с другими молекулами вокруг них. Эти летучие соединения, называемые свободными радикалами, являются основной причиной потемнения, старения, ржавчины, а в мире кофе - залежалости.

The Scientific American предлагает отличную аналогию: подумайте, что происходит с яблоком, когда вы его разрезаете. Плод, ранее защищенный восковой пленкой, быстро становится коричневым при воздействии окружающей среды. Когда летучие соединения вступают в реакцию с окружающими их молекулами, молекулярная структура яблока начинает коричневеть и разрушаться. То же самое происходит с кофе, особенно после помола.
 
Влияние помола кофе
После того, как кофе обжарен, вы участвуете в гонке со временем и кислородом. Эффект окисления экспоненциально увеличивается при измельчении. По данным CoffeeChemisty.com и  SCAA Brewing Handbook , площадь поверхности кофейных зерен увеличивается более чем в 10 000 раз при измельчении для приготовления эспрессо.

Что это значит для вашего кофе?
1. Потеря CO2
Двуокись углерода, образующаяся в процессе обжарки и хранящаяся внутри зерна, медленно выделяется из зерна после обжарки. Этот выброс CO2 замедляет эффекты окисления. После измельчения СО2 улетучится в течение нескольких минут.
 
2. Утрата аромата и вкуса
Тонкий аромат и вкус кофе защищены самим зерном. Некоторые из этих соединений содержатся внутри углеводов и белков и высвобождаются только при нарушении целостности. Даже в виде цельного зерна кофе теряет эти ароматические соединения в результате рассеивания и окисления в течение нескольких недель. После измельчения эти соединения сразу же начинают окисляться, и, к сожалению, самые ароматные соединения также являются наиболее нестабильными.
 
Пол Сонгер из Black Bear Coffee, который публиковал статью SCAA в блоге своей компании, писал: «Первыми выпускаемыми соединениями являются сладко пахнущие альдегиды, за которыми следуют маслянистые ароматы. Затем уходят землистые пиразины».

По словам Сонгера, по мере того, как альдегиды продолжают окисляться, они создают новый набор едких соединений, которые затем смешиваются с соединениями серы, чтобы создать аромат зеленого горошка и золы. Ням.

 
3. Потеря антиоксидантов
Исследования все еще проводятся, чтобы понять всю пользу для здоровья антиоксидантов в кофе. Однако, по крайней мере один антиоксидант - соединение фенола, кофейная кислота - подвержен окислению. 
 
Равномерность помола
Равномерность помола почти так же важна, как и свежий помол кофе. Например, в серии слепых тестов, на вкус сравнивали заранее смолотый кофе со свежемолотым кофе в несовершенной ножевой кофемолке, и результаты были в значительной степени неубедительными . Как это может быть?

Согласно исследованию, проведенному в 1960-х годах Coffee Brewing Institute, растворимость кофе по весу составляет около 30%. Это означает, что около 70% зерна составляет нерастворимые органические вещества. Несмотря на то, что 30% зерен растворимы, вы не хотите, чтобы все они растворились в вашей чашке.

Coffee Brewing Institute создал диаграмму заваривания кофе, которая иллюстрирует баланс между крепостью кофе и экстракцией. Согласно этой диаграмме, экстракция менее 18% кофе и более 24% может привести к появлению нежелательного привкуса. Недоэкстрагированный кофе может быть кислым и похожим на чай, в то время как чрезмерно экстрагированный кофе становится горьким. Чем неравномернее помол, тем больше вероятность того, что вы будете переэкстрагировать определенную массу молотого кофе.

Подумайте, что бы произошло, если бы вы пекли печенье, и вместо того, чтобы раскладывать тесто для печенья одинаковыми стопками, вы сделали бы их разных размеров. У вас были бы очень маленькие стопки, стопки нормального размера и очень большие стопки, которые вместе запекались на противне. В то время как стопки нормального размера будут готовиться идеально, маленькие стопки будут гореть, а большие - недопекаться.

А теперь представьте, что вам нужно съесть небольшое подгоревшее печенье вместе с каждым печеньем обычного размера. Как бы это было на вкус? То же самое происходит с вашей чашкой кофе, если у вас непостоянный помол. Из-за переэкстрагированных частиц вся чашка становится горькой, а из-за недоэкстрагированных - становится слабой и кислой.

Решением вашей проблемы с равномерностью помола является ручная кофемолка. По сравнению с ножевой кофемолкой, она обеспечивает гораздо более равномерное измельчение.
 
Ключи к приготовлению лучшего кофе
Хотя о достоинствах помола кофе очень мало споров, многие люди наивны в отношении того факта, что хорошая кофемолка — это ключ к лучшему кофе. Приведенные выше данные подтверждают это утверждение и помогают нам определить некоторые основные моменты процесса приготовления лучшего кофе:
 
1. Используйте свежеобжаренный кофе, чтобы сохранить лучшие вкусовые качества.
2. Смолите кофе непосредственно перед завариванием, чтобы предотвратить окисление.
3. Убедитесь, чтобы помол был как можно более равномерным, чтобы избежать чрезмерной или недостаточной экстракции.
 

И последнее, что мы можем добавить, не имеет ничего общего с химией, но с человечностью: никогда не забывайте о людях, от которых зависит тот напиток, который вам нравится. Ваше здоровье.

Адпаптированный перевод: Виктор Скворцов
Оригинал статьи: handground.com