استكشاف تحميص القهوة: تفاعلات ميلارد والكراميل

في حالة القهوة، تحدث تفاعل ميلادك أثناء عملية التحميص، وهي عملية مسؤولة إلى حد كبير عن التحول في عطر و نَكْهَة من حبة البن. أثناء تحميص القهوة، عندما يتم تسخين حبوب القهوة الخام إلى 140 درجة مئوية إلى 165 درجة مئوية (280 درجة فهرنهايت إلى 330 درجة فهرنهايت)، يتم تنشيط تفاعل ميراد ويتغير لون الحبوب من الأخضر إلى الأصفر. تعمل الأحماض الأمينية كعوامل مساعدة في حبوب القهوة الخضراء، مما يتسبب في خضوع السكريات المختزلة لسلسلة من التفاعلات الكيميائية المعقدة، مع تشكيل مئات من المركبات الوسيطة المختلفة في هذه العملية. تتفاعل هذه المركبات الوسيطة مع بعضها البعض، مما يؤدي إلى تشكيل وتفكيك مستمر؛ تستمر هذه العملية تحت تأثير الحرارة حتى تنتهي عملية التحميص أو حتى تستنفد تفاعل ميلاد جميع المتفاعلات.

أنواع المركبات المسؤولة عن الرائحة والنكهة (المعروفة بالمنتجات النهائية) التي قد تتشكل في حبة القهوة المحمصة النهائية خلال عملية تحميص القهوة يمكن أن تكون مختلفة جداً، اعتماداً على عاملين رئيسيين:

• تركيب المركبات السابقة في حبوب القهوة الخضراء
• تعديل تفاعل ميلاديك ودرجة التحميص

لا يزال المبلغ الدقيق للمنتجات النهائية التي يمكن إنتاجها في تحميص القهوة لغزًا غير محلول، وهناك حاجة إلى مزيد من البحث في هذا المجال. لمساعدة الفهم، قمنا أدناه بتقسيم المركبات المعروفة إلى فئتين، غير متطايرة ومتطايرة، وقدّمنا نظرة عامة في جدولين. يرجى ملاحظة أن هذه الأوصاف نوعية وتهدف إلى أن تكون دليلًا عامًا.

بشكل ملحوظ خلال عملية تحميص القهوة، هناك هذه المركبات التي تؤثر بشكل كبير على رائحة ونكهة القهوة؛

• أحماض الكلوروجينيك إنها مركبات غير متطايرة (ليس لها رائحة)، لكنها تضيف إلى المرارة والقبض في القهوة. خلال عملية تحميص القهوة، تكسر درجات الحرارة العالية الأحماض الكلوروجينية التي تتواجد بكثرة في حبوب القهوة الخضراء. بدورها، يتم تحويل بعض هذه الأحماض الكلوروجينية إلى مركبات عطرية ونكهة متطايرة أو تتفاعل مع مركبات أخرى لتكوين مركبات جديدة خلال عملية تحميص القهوة. يتناقص إجمالي محتوى الأحماض الكلوروجينية تدريجياً مع تحميص القهوة.
  
  
  
• حبة البركة هو منتج نهائي لتفاعل ميراد. يحتوي على صبغة بنية، غير متطاير (لا رائحة له) وهو مركب ذو وزن جزيئي عالي. تساهم النيجرسومات بشكل كبير في اللون، نكهة التحميص (المرارة) والملمس (الشعور في الفم/الامتلاء) للقهوة. مع تقدم تفاعل ميلاديك، تزداد كمية الميلانويدين المنتجة؛ مما يؤدي إلى تحمير أعمق للحبوب، وزيادة نكهة التحميص (المرارة)، وتعقيد ولزوجة. هذه أيضًا علامة على مستوى التحميص، لذا ليبرود النهج متعدد الأطياف للكشف عن مستوى التحميص لا يحسن فقط سرعة الكشف، بل أيضًا الدقة. ال روستسي C1 يقدم قابلية نقل ودقة لا مثيل لها مقارنة بالأدوات التي تكلف عشرات الآلاف من الدولارات، مما يفيد المزيد من المحمصين والمحمصات أكثر من أي وقت مضى.
  
  

تُعرّف المركبات المتطايرة بأنها مركبات الوزن الجزيئي المنخفض التي تكون أخف من الهواء في درجة حرارة الغرفة. تتبخر هذه المركبات في درجة حرارة الغرفة، لذا من المؤكد أن بعضها له رائحة أو نكهة أو عطر ملحوظ. خلال عملية تحميص القهوة، تؤدي تفاعل ميلاد إلى تكوين مئات من المركبات المتطايرة كمنتجات نهائية. تشمل هذه المجموعات من المركبات الفورانات، البيرازينات، الثيولات، البيريدينات، إلخ؛ كل منها له خصائصه الفريدة. الرائحة والنكهة التي ندركها من فنجان القهوة تأتي بشكل رئيسي من هذه المركبات المتطايرة في القهوة. بعبارة أخرى، المركبات المتطايرة هي ما يجعل القهوة عطرية ولذيذة للغاية. تتحد تركيبة ومحتوى المركبات المتطايرة لتعطي القهوة رائحتها ونكهتها الفريدة، مما يجعل كل تذوق تجربة فريدة.

يمكن تحميص حبوب القهوة الخضراء إلى مستويات مختلفة من التحميص، من الخفيف إلى المتوسط إلى الداكن. هذا قرار يتخذه محمصو القهوة بناءً على جودة المنتج واحتياجات العمل.

من ناحية أخرى، يمكن للمستهلكين اختيار مستوى التحميص المفضل لديهم. عند اختيار حبوب القهوة المحمصة على الرف، بالإضافة إلى درجة التحميص، غالبًا ما يتم وضع علامة على العبوة بوصف نكهات جذابة (أو ملاحظات نكهة). قد يسأل بعض المستهلكين: ماذا تعني هذه الأوصاف حقًا؟ علاوة على ذلك، لماذا تتذوق القهوة المحمصة خفيفة، والمحامصة متوسطة، والمحامصة داكنة من نفس منطقة الزراعة بشكل مختلف، وكيف تأتي هذه الأوصاف النكهة؟ الجواب على كلا السؤالين يكمن في حقيقة أن مركبات الرائحة والنكهة المختلفة (المنتجات النهائية) تتشكل نتيجة لتفاعل ميلادك في مراحل مختلفة من تحميص القهوة.

• تحميص خفيف، مثل تحميص القرفة أو تحميص نيو إنجلاند، لديها مستوى منخفض من تفاعل ميلادك وتنتج منتجًا نهائيًا بنكهة فواكه وزهور وأعشاب أكثر إشراقًا وحيوية.

• تحميص متوسط، مثل التحميص الأمريكي أو التحميص الحضري، لديها مستوى معتدل من تفاعل ميلاديك، مع نكهات الكراميل والشوكولاتة والمكسرات التي تسود، ولكن مع كمية صغيرة من المركبات المتعلقة بالفواكه المتبقية.

• تحميص داكن، مثل All-City و Viennese و French أو Italian، لديها تفاعل مدمج كامل جداً، حتى بعد هذه المرحلة، مما يؤدي إلى منتج نهائي أكثر دخانية ويحتوي بشكل أساسي على مركبات قائمة على الكربون، راتنجية، حارة ومالحة، بالإضافة إلى بقايا دقيقة من نكهات الكراميل والشوكولاتة والمكسرات.

منذ الأحماض الأمينية (البروتينات) تعتبر أساس تفاعل ميلاديك، حيث يسمح تحميص حبوب القهوة الخضراء ذات التركيز العالي من البروتين بتفكك البروتينات بمعدل أعلى من خلال تفاعل ميلاديك، مما يزيد من الإمكانية لتطوير الرائحة والنكهة. والعكس صحيح أيضًا. بينما يعتبر محتوى السكر مهمًا لجودة القهوة الحسية، غالبًا ما يتم تجاهل البروتين. في المستقبل، قد نرى منتجي القهوة والمهنيين في الصناعة يولون مزيدًا من الاهتمام لمحتوى البروتين في حبوب القهوة.