コーヒー豆

コーヒー豆

コーヒー豆は、コーヒー植物の種子であり、コーヒーの供給源です。それはしばしばチェリーと呼ばれる赤または紫の果実の内側の穴です。通常のサクランボと同じように、コーヒーの果実もいわゆる核果です。コーヒー豆は技術的には豆ではありませんが、本物の豆に似ているため、そのように呼ばれます。フルーツ;コーヒーチェリーまたはコーヒーベリーは、最も一般的には、平らな面が一緒になっている2つの石を含んでいます。さくらんぼのごく一部には、通常の2つではなく、1つの種子が含まれています。これは「ピーベリー」と呼ばれます。ピーベリーは10％から15％の確率でしか発生せず、通常のコーヒー豆よりも風味が強いというのはかなり一般的な（しかし科学的に証明されていない）信念です。ブラジルナッツ（種子）や白米と同様に、コーヒー豆は主に胚乳で構成されています。

経済的に最も重要な2種類のコーヒー植物は、アラビカ種とロブスタ種です。世界中で生産されるコーヒーの約60％はアラビカ種で、約40％はロブスタ種です。アラビカ豆は0.8〜1.4％のカフェインで構成され、ロブスタ豆は1.7〜4％のカフェインで構成されています。コーヒーは世界で最も広く消費されている飲料の1つであるため、コーヒー豆は主要な現金作物であり、重要な輸出製品であり、一部の開発途上国の外国為替収益の50％以上を占めています。

歴史

伝説によると、コーヒー植物は、エチオピアでカルディというヤギ飼いによって発見されました。カルディは、コーヒー豆を消費した後、ヤギの身体活動の増加を観察しました。

重要な日付

最初のコーヒー植物イエメンの山で発見されました。その後、1500年までに、イエメンのモカ港を経由して世界中に輸出されました。
インドでの最初の栽培（チクマガルル）– 1600
ヨーロッパでの最初の栽培（東アフリカ/アラビア以外での最初の栽培）– 1616
ジャワでの最初の栽培– 1699
カリブ海（キューバ、イスパニョーラ島（ハイチとドミニカ共和国）、ジャマイカ、プエルト）での最初の栽培リコ）– 1715–1730
南アメリカでの最初の栽培– 1730
オランダ東インド諸島での最初の栽培– 1720
植物は南北アメリカで最初に導入されました1723年頃。
小売市場（ピッツバーグ）で最初に販売されたローストビーンズ– 1865
1950年代に開発された重要な噴霧乾燥技術は、凍結乾燥とともにインスタントコーヒーを作る方法です

流通

ブラジルは世界のコーヒー総輸出量の約45％を生産しており、そのほとんどがブラジルで栽培されています。米国は他のどの国よりも多くのコーヒーを輸入しています。 2015年の時点で、アメリカ人は1日あたり約4億杯のコーヒーを消費しており、米国は世界のコーヒーの主要な消費者となっています。

コーヒー植物は、Tropics ofCancerとCapricornの間の定義されたエリア内で育ちます。ビーンベルトまたはコーヒーベルトと呼ばれます。

系統学

オックスフォード英語辞書によると、ヨーロッパの言語は一般的にトルコ語の kahveh から名前が付けられているようです。おそらくイタリアのカフェを通じて、約1600年。アラブ語の qahwah は、トルコ語で kahveh と発音され、点滴または飲料の名前です。アラブの辞書編集者は、もともと「ワイン」またはある種のワインを意味し、「食欲がない」という動詞の根の qahiya の派生語であると述べました。もう1つの一般的な理論は、名前はエチオピアのカッファ州に由来し、その種が由来している可能性があるというものです。

コーヒー植物

コーヒーの木の平均は5〜10 m（16〜33）です。フィート）高さ。木が古くなるにつれて、枝分かれが少なくなり、葉や実が増えます。

コーヒー植物は数フィート離れた列で育ちます。一部の農民は、繁栄するために特定の条件を必要とするため、周囲に果樹を植えたり、丘の側面にコーヒーを植えたりします。理想的には、アラビカコーヒー豆は15〜24°C（59〜75°F）の温度で栽培され、ロブスタは24〜30°C（75〜86°F）の温度で栽培され、150〜300 cm（59〜118インチ）の温度で栽培されます。年間降雨量。大雨は、果実が成長する季節の初めに必要であり、果実が成熟する季節の後半には必要ありません。

消費用に栽培されているあまり知られていない2つの種は、 Coffea liberica と Coffea racemosa です。

加工

果実が熟した、それはほとんどの場合、熟した果実だけが取り除かれる「選択的摘み取り」、またはすべての果実が一度に手足から取り除かれる「ストリップ摘み取り」のいずれかを使用して、厳選されます。この選択的なピッキングにより、生産者はコーヒーに「チェリーレッド作戦」（OCR）と呼ばれる特定の仕様を与える理由が与えられます。まれに、アジアのハクビシンがコーヒーの実を食べて豆を排泄します。これらの豆はコピルアクと呼ばれ、さらに希少で高価なコーヒーに加工することができます。

主にコーヒーベリーの加工には2つの方法が使用されます。最初の「ウェット」または「ウォッシュ」プロセスは、歴史的に通常、中央アメリカおよびアフリカの地域で実行されてきました。さくらんぼの果肉を種から分離し、種を発酵させます–約2日間水に浸します。これにより粘液が柔らかくなります。粘液は、まだ種子に付着している粘着性のある果肉の残留物です。次に、この粘液を水で洗い流します。

安価でシンプルな「乾式加工」法は、歴史的にブラジルやアフリカの大部分で低品質の豆に使用されていましたが、うまくいくとプレミアムがもたらされます。小枝やその他の異物をベリーから分離し、果物を太陽の下でコンクリート、レンガ、または隆起したベッドに2〜3週間広げ、定期的に回転させて均一に乾燥させます。

組成

「グリーンコーヒー豆」という用語は、未焙煎の成熟または未熟なコーヒー豆を指します。これらは、外側のパルプと粘液を除去するために湿式または乾式の方法で処理されており、外面に無傷のワックス層があります。未熟なときは緑色です。成熟すると、茶色から黄色または赤みがかった色になり、通常、乾燥コーヒー豆あたり300〜330mgの重さがあります。カフェインなどのグリーンコーヒー豆に含まれる不揮発性および揮発性の化合物は、多くの昆虫や動物がそれらを食べるのを防ぎます。さらに、不揮発性および揮発性化合物の両方が、焙煎されたときのコーヒー豆の風味に寄与する。不揮発性の窒素化合物（アルカロイド、トリゴネリン、タンパク質、遊離アミノ酸を含む）と炭水化物は、焙煎コーヒーの完全な香りを生み出すこととその生物学的作用にとって非常に重要です。 2000年代半ば以降、グリーンコーヒー抽出物は栄養補助食品として販売され、クロロゲン酸含有量と脂肪分解および減量特性について臨床的に研究されてきました。

非揮発性アルカロイド

カフェイン（1,3,7-トリメチルキサンチン）は、生コーヒー豆とローストコーヒー豆に最も多く含まれるアルカロイドです。カフェインの含有量は、乾燥グリーンコーヒー豆の1.0重量％から2.5重量％の間です。カフェインの含有量は、生コーヒー豆の熟成中に変化しません。低濃度のテオフィリン、テオブロミン、パラキサンチン、リベリン、およびメチルリベリンを見つけることができます。緑茶に含まれることで知られるアルカロイドであるテオフィリンの濃度は、焙煎プロセス中に減少します。通常、230°C（446°F）で約15分ですが、他のほとんどのアルカロイドの濃度は変化しません。カフェインの水への溶解度は、温度とともに、クロロゲン酸、クエン酸、または酒石酸の添加によって増加します。これらはすべて、グリーンコーヒー豆に含まれています。たとえば、1 g（0.035 oz）のカフェインは室温で46 ml（1.6 US fl oz）の水に溶解し、80°C（176°F）では5.5 ml（0.19 US fl oz）に溶解します。キサンチンアルカロイドは無臭ですが、水中では苦味があり、グリーンコーヒーに含まれる有機酸によってマスクされています。

トリゴネリン（ N -メチルニコチネート）は誘導体ですカフェインほど苦くないビタミンB6の。緑のコーヒー豆では、含有量は0.6％から1.0％の間です。 230°C（446°F）の焙煎温度では、トリゴネリンの85％がニコチン酸に分解され、焙煎された豆に少量の未変化の分子が残ります。

タンパク質とアミノ酸
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タンパク質は乾燥グリーンコーヒー豆の8％から12％を占めます。タンパク質の大部分は11-S貯蔵種類（アルファ– 32 kDaの成分、ベータ– 22 kDaの成分）であり、そのほとんどは生コーヒー豆の成熟中に遊離アミノ酸に分解されます。さらに、11-S貯蔵タンパク質は、焙煎温度下で個々のアミノ酸に分解されるため、メイラード反応生成物の生成による苦味成分の追加の発生源になります。高温および酸素濃度と低pHは、グリーンコーヒー豆の11-S貯蔵タンパク質を低分子量ペプチドおよびアミノ酸に分解します。分解は、クロロゲン酸やその誘導体などの有機酸の存在下で加速されます。他のタンパク質には、カタラーゼやポリフェノールオキシダーゼなどの酵素が含まれます。これらは、グリーンコーヒー豆の成熟に重要です。成熟したコーヒーには遊離アミノ酸が含まれています（4.0mgアミノ酸/ gロブスタコーヒーおよび最大4.5mgアミノ酸/ gアラビカコーヒー）。 Coffee arabica では、アラニンが最も濃度が高いアミノ酸です。つまり、1.2 mg / g、続いてアスパラギンが0.66 mg / gですが、 Cでは。ロブスタでは、アラニンは0.8 mg / gの濃度で、アスパラギンは0.36 mg / gの濃度で存在します。新鮮なグリーンコーヒー豆に含まれる遊離の疎水性アミノ酸は不快な味を引き起こし、そのような化合物で望ましい飲料を調製することを不可能にします。ペルー産の新鮮なグリーンコーヒーでは、これらの濃度は、イソロイシン81 mg / kg、ロイシン100 mg / kg、バリン93 mg / kg、チロシン81 mg / kg、フェニルアラニン133 mg / kgと決定されています。ガンマアミノ酪酸（神経伝達物質）の濃度は、タンザニアのグリーンコーヒー豆で143 mg / kgから703mg / kgの間で測定されています。焙煎したコーヒー豆には遊離アミノ酸は含まれていません。グリーンコーヒー豆のアミノ酸は、焙煎温度下でメイラード生成物（糖のアルデヒド基とアミノ酸のアルファ-アミノ基の間の反応生成物）に分解されます。さらに、ジケトピペラジン、例えばシクロ（プロリン-プロリン）、シクロ（プロリン-ロイシン）、およびシクロ（プロリン-イソロイシン）は、対応するアミノ酸から生成され、焙煎コーヒーの苦味の主な原因です。ジケトピペラジンの苦味は、水1リットルあたり約20 mgで知覚できます。エスプレッソに含まれるジケトピペラジンの含有量は約20〜30 mgで、これが苦味の原因です。

炭水化物

炭水化物はグリーンコーヒー豆の乾燥重量の約50％を占めています。グリーンコーヒーの炭水化物画分は、アラビノガラクタン、ガラクトマンナン、セルロースなどの多糖類によって支配されており、グリーンコーヒーの無味の風味に貢献しています。アラビノガラクタンは、生コーヒー豆の乾燥重量の最大17％を占め、分子量は90 kDa〜200kDaです。それはベータ-1-3-結合ガラクタン主鎖で構成され、側鎖にアラビノース（ペントース）およびガラクトース（ヘキソース）残基の頻繁なメンバーが、の細胞防御システム（Th-1応答）を刺激することによる免疫調節特性を含む体。成熟した茶色から黄色のコーヒー豆は、多糖類の側鎖に含まれるガラクトースとアラビノースの残留物が少ないため、グリーンコーヒー豆は物理的分解に対してより耐性があり、水に溶けにくくなっています。コーヒー中のアラビノガラクタンの分子量は他のほとんどの植物よりも高く、低分子量のアラビノガラクタンと比較して消化管の細胞防御システムを改善します。遊離単糖は、成熟した茶色から黄緑色のコーヒー豆に含まれています。単糖類の遊離部分には、最大9000 mg / 100gのアラビカグリーンコーヒー豆のショ糖（グルコフルクトース）が含まれていますが、ロブスタコーヒーノキの量は少なく、4500 mg / 100gです。アラビカグリーンコーヒー豆では、遊離グルコースの含有量は30〜38 mg / 100g、遊離フルクトースの含有量は23〜30 mg / 100gでした。遊離ガラクトース35mg / 100gとマンニトール50mg / 100g乾燥コーヒー豆。マンニトールは、生体膜の脂質の過酸化中に生成されるヒドロキシルラジカルの強力なスカベンジャーです。

脂質

グリーンコーヒーに含まれる脂質には、リノール酸、パルミチン酸、オレイン酸、ステアリン酸、アラキジン酸、ジテルペン、トリグリセリド、不飽和長鎖脂肪酸、エステル、アミドが含まれます。乾燥グリーンコーヒーの脂質の総含有量は、11.7〜14 g / 100gです。脂質は、グリーンコーヒー豆の表面と内部マトリックスに存在します。表面には、脂肪酸（不飽和C6〜C24）にアミド結合したカルボン酸-5-ヒドロキシトリプタミドの誘導体が含まれており、総脂質含有量の最大3％、または1200〜1400マイクログラム/ gの乾燥生コーヒー豆が含まれています。このような化合物は、コーヒー豆の表面にワックスのようなカバーを形成し（200〜300mgの脂質/ 100 gの乾燥グリーンコーヒー豆）、内部のマトリックスを酸化や昆虫から保護します。さらに、そのような分子は、それらの化学構造のために抗酸化活性を有する。内部組織の脂質は、トリグリセリド、リノール酸（総遊離脂質の46％）、パルミチン酸（総遊離脂質の30％から35％）、およびエステルです。アラビカ豆は、ロブスタ（9.8〜10.7g脂質/ 100 g乾燥グリーンコーヒー豆）よりも脂質含有量が高い（13.5〜17.4g脂質/ 100 g乾燥グリーンコーヒー豆）。ジテルペンの含有量は脂質画分の約20％です。グリーンコーヒーに含まれるジテルペンには、カフェストール、カーウェオール、16-O-メチルカフェストールが含まれます。これらのジテルペンのいくつかは、 invitro 実験で肝臓組織を化学酸化から保護することが示されています。グリーンコーヒー豆のコーヒー油では、ジテルペンは飽和長鎖脂肪酸でエステル化されています。

非揮発性クロロゲン酸

クロロゲン酸は、フェノール酸と呼ばれる化合物のグループに属しています。抗酸化剤。アラビカ種の乾燥グリーンコーヒー豆に含まれるクロロゲン酸の含有量は、収穫のタイミングに応じて65 mg / g、ロブスタ種は140 mg / gです。焙煎温度では、クロロゲン酸の70％以上が破壊され、焙煎したコーヒー豆に30 mg / g未満の残留物が残ります。緑茶とは対照的に、緑茶には平均85 mg / gのポリフェノールが含まれています。これらのクロロゲン酸は、貴重で安価な抗酸化物質の供給源となる可能性があります。クロロゲン酸は、カフェー酸、フェルラ酸、3,4-ジメトキシ桂皮酸を含む同族化合物であり、これらはエステル結合によってキナ酸のヒドロキシル基に結合しています。クロロゲン酸の抗酸化能力は、アスコルビン酸（ビタミンC）や選択的ヒドロキシルラジカルスカベンジャーであるマンニトールよりも強力です。クロロゲン酸は、50 mg / lの水などの低濃度で苦味があります。 1 g / lの水が高濃度になると、酸味があります。クロロゲン酸はカフェインの溶解度を高め、味の重要なモジュレーターです。

揮発性化合物

グリーンコーヒー豆の揮発性化合物には、短鎖脂肪酸、アルデヒド、窒素含有芳香族化合物が含まれます。ピラジンの誘導体（緑-草-土臭）などの分子。簡単に言えば、そのような揮発性化合物は、焙煎コーヒーと比較してグリーンコーヒーの不快な臭いと味の原因です。商業的成功は、主にインゲンからカフェインを分離するプロセスを使用してグリーンビーンリフレッシャーを作成することでスターバックスによって実現されましたが、実際にはインゲンからの浸した液体を使用しません。多くの消費者は、緑色のコーヒー豆をお湯に浸して緑色の豆の「抽出物」を作ることを試みています。多くの場合、推奨される浸漬時間（20分から1時間）では、カフェインが抽出されすぎて、心地よい味が得られません。 12分以下の浸漬時間は、分離されたカフェイン抽出物を使用するよりも多くの栄養素と少ないカフェインを含む飲み物のベースとして使用できる、より口当たりの良い液体を提供します。結果として生じるアルカリ性ストックベースは、甘味料の有無にかかわらず、酸性またはフルーティーな抽出物と組み合わせて、抽出物の野菜のような味を隠すことができます。

グリーンコーヒー豆を焙煎すると、コーヒーの典型的な心地よい香りを持つ他の分子が生成されますが、これは新鮮なグリーンコーヒーには存在しません。焙煎中、不快な味の揮発性化合物の大部分が中和されます。残念ながら、グリーンコーヒーに含まれる抗酸化物質やビタミンなどの他の重要な分子は破壊されています。酢酸（刺激性、不快な臭い）、プロピオン酸（酸っぱい牛乳、またはバターの臭い）、ブタン酸（2 mg / 100のグリーンコーヒーに含まれる悪臭を放つバターの臭い）など、人間にとって不快な臭いのある揮発性化合物が特定されています。 gコーヒー豆）、ペンタン酸（不快なフルーティーな風味、コーヒー豆に40 mg / 100 gでグリーンコーヒーに含まれる）、ヘキサン酸（脂肪の悪臭）、ヘプタン酸（脂肪の臭い）、オクタン酸（反発性の油性の悪臭））;ノナン酸（穏やかなナッツのような脂肪臭）;デカン酸（酸っぱい反発臭）、およびそのような脂肪酸の誘導体– 3-メチル吉草酸（酸っぱい、緑の草本、不快な臭い）、アセトアルデヒド（高度に希釈された場合でも、刺激的な不快な臭い、乾燥した緑のコーヒー豆に存在する約5mg / kgの濃度で）、プロパナール（呼吸器系への窒息効果、浸透性吐き気）、ブタナール（吐き気効果、2〜7 mg / kgで乾燥グリーンコーヒー豆に存在）、またはペンタナール（非常に反発性の吐き気効果）。

食物

ケシの実

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Dec 20, 2020 - 1 min read