咖啡中的化学

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  无论是掺了牛奶的拿铁还是浓缩的爱思巴苏,咖啡已经成为全世界最重要的早餐饮品。细腻的口感给你带来好心情,浓郁的芳香让你神清气爽。但是,你可能不知道,这些美妙的感觉要归功于咖啡杯中的1000种化学成分。酸、生物碱、碳水化合物和蛋白质,要么存在于生咖啡豆中,要么在烘焙过程中产生,这些化学物质相互反应,彼此混合,共同打造出独特的咖啡味道。
  咖啡杯里有什么?
  众多化学成分打造了一杯完美的咖啡
  酸
  咖啡中含有許多有机酸和无机酸。绿原酸(CGA)是咖啡中重要的有机酸类,它含有两种主要化学成分——双咖啡酰酸和单咖啡酰酸。双咖啡酰酸带给人一种金属般的苦味;单咖啡酰酸在烘焙过程中缓慢地分解,产生奎宁酸和咖啡酸,让苦味更加持久悠长。咖啡中其他的有机酸包括柠檬酸和醋酸,它们和无机酸一同产生淡淡的酸味和甜味。
  生物碱
  咖啡因是咖啡中最引人注意的成分,但这里还有另外一种鲜为人知的生物碱,它对人体有惊人的益处。葫芦巴碱可以抑制口中产生黏性的酸类物质,也可以阻止细菌附着在牙齿上,对于预防蛀牙有好处。葫芦巴碱也在烘焙过程中发生分解反应,生成二氧化碳、水、烟酸和叫做吡啶的芳香族化合物。吡啶负责给咖啡添加甜味和土壤味,而烟酸——也被称为尼克酸或者维生素B3——帮助你消化食物、美化皮肤,并且参与神经活动。
  咖啡因
  很多人每天早晨喝咖啡是为了摄取咖啡因。咖啡因的化学名称是“1,3,7—三甲基黄嘌呤”,这个名字不怎么朗朗上口。
  咖啡因是天然形成的生物碱,也是天然的兴奋剂。当大脑在咖啡因的作用下活跃起来的时候,你的睡意被驱散,更容易打起精神来,因为大脑会命令肾上腺分泌更多的肾上腺素——这种控制动物(包括人类)“或打或逃”的通用荷尔蒙,又可以放大你的瞳孔,让血液流向肌肉,或者让肝脏向血液中释放糖原。
  当咖啡因进入人体时,肝脏中的酶也会将咖啡因分解成三种代谢产物,从而进一步对人体产生影响。可可碱会促使更多的营养物质和氧流向大脑;副黄嘌呤可以加速脂肪的燃烧,为肌肉提供能量;茶碱可以增加心率,也可以让你提升注意力。
  专家建议,人体每日摄入的咖啡因的剂量应该限制在400毫克,相当于饮用3杯237毫升的咖啡。如果摄入的剂量超过了10克——大约75杯,就会对身体造成伤害,比如出现焦虑或者心脏问题。然而,对于许多动物来说,即使很小剂量的咖啡因也是非常危险的,所以咖啡植物会借助咖啡因强烈的苦味来避免昆虫啃食。
  碳水化合物和蛋白质
  碳水化合物,比如蔗糖,占到咖啡豆干重的50%,这些糖类在烘焙过程中会分解。然而,它们在生产咖啡的过程中仍然通过美拉德反应提供香味。比如,当咖啡豆被烤至150℃时,游离的蛋白质和糖类结合,形成芳香化合物。其中的一种芳香化合物叫做呋喃,它有焦糖的甜味;还有一种芳香化合物叫做吡嗪,带有坚果味和土壤味;另外,酮和二乙酰也会产生黄油的味道。
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