Osoby pijące kawę intuicyjnie rozpoznają przyjemność połykania gładkiego, bogatego naparu w porównaniu do wodnistego. Oprócz dodanej śmietanki lub cukru, sama kawa przyczynia się do tego odczucia – określanego jako ciało lub odczucie w ustach – ale konkretne związki nie są dobrze zdefiniowane. Teraz naukowcy donoszą o kilku związkach kawy, które przyczyniają się do odczucia napoju pokrywającego wnętrze ust, a także odczucia cierpkości i kredowania. Wyniki można wykorzystać do dostrojenia warunków przetwarzania i palenia kaw speciality.
Naukowcy zaprezentują dziś swoje wyniki na jesiennym spotkaniu Amerykańskiego Towarzystwa Chemicznego (ACS). ACS Fall 2021 to spotkanie hybrydowe, które odbywa się wirtualnie i osobiście w dniach 22-26 sierpnia, a treści na żądanie będą dostępne od 30 sierpnia do września. 30. Spotkanie obejmuje ponad 7000 prezentacji na szeroki zakres tematów naukowych.
„Wiedzieliśmy, że sama kawa może wpływać na odczucia tekstury i tradycyjnie uważano, że jest to spowodowane cukrami i lipidami” – mówi dr Christopher Simons, jeden z głównych badaczy projektu. „Ale nasz zespół odkrył, że to uczucie może być faktycznie napędzane przez małe cząsteczki, co jest dość wyjątkowe”. Mówi, że ta wiedza może pomóc producentom i hodowcom zrobić najlepszą kawę. Może również pomóc miłośnikom przypisywać pewne cechy filiżanki javy konkretnym związkom, tak jak robią to entuzjaści wina.
Brianne Linne, doktorantka, która prezentuje pracę na spotkaniu, wcześniej badała percepcję dotykową na języku, gdy pojawiła się okazja do studiowania ciała kawowego. „Na podstawie naszej lektury stwierdziliśmy, że definicje ciała kawowego są bardzo niejasne, a czasami sprzeczne, więc pomyśleliśmy, że będzie to dla nas intrygujący temat do studiowania” – mówi. Linne współpracuje z Simonsem i jednym z głównych badaczy, dr Devinem Petersonem, nad projektem na Uniwersytecie Stanowym Ohio (OSU).
Zespół postanowił wyizolować związki odpowiedzialne za odczucie w ustach kawy, najpierw ustanawiając opisowy panel analityczny. Zaczęli od czterech różnych kaw, które ewaluatorzy licencjonowani przez Specialty Coffee Association wystawili różne oceny pod względem zawartości. Oddzielny panel ośmiu doświadczonych degustatorów, biegłych w świadomości dotykowej, uzgodnił następnie zestaw odniesień, które ilustrowały doznania różnicujące każdą filiżankę.
„Aby lepiej zdefiniować termin »ciało«, podzieliliśmy go na składniki, które pozwoliłyby nam szukać związków wywołujących te szczególne doznania” — mówi Simons. W celu zróżnicowania kaw wykorzystano cztery podrzędne cechy dotykowe, a mianowicie kredowość, powlekanie ust, cierpkość i gęstość. Rozdzielili najpełniejszą kawę na 12 frakcji za pomocą chromatografii cieczowej, a panel pięciu degustatorów przebadał każdą frakcję. Jeśli większość oceniała atrybut podrzędny w ułamku, był on dalej oczyszczany w celu dokładnego określenia odpowiedzialnego związku.
Naukowcy odkryli, że skupisko małych cząsteczek przyczynia się do odczucia w ustach kawy. Peterson twierdzi, że wyizolowali związki melanoidyny powstałe w reakcji Maillarda podczas prażenia i po raz pierwszy powiązali je z cierpkością. Dwa związki, kwas 3- i 4-kafeoilochinowy, odpowiadają powłoce ust. Nieoczekiwanie odczucie ustąpiło wraz ze wzrostem stężeń. Peterson twierdzi, że chociaż reakcje biologiczne są wieloaspektowe, rzadko zdarza się, aby atrybut był postrzegany na niskim poziomie, ale nie na wysokim. Wreszcie wyizolowali nowy związek związany z kredowaniem, który zawiera aminokwas.
Zespół jest teraz zainteresowany tym, czy w jamie ustnej znajdują się mechanoreceptory, które wykrywają te małe molekuły. Według Petersona, takie receptory mogą być odpowiedzialne za zmniejszone uczucie okrywania ust, które pojawia się wraz ze wzrostem ilości kwasu kawoilochinowego. Chcą również dowiedzieć się więcej o tym, jak warunki uprawy ziaren kawy i temperatury palenia wpływają na związki. Dzięki tej wiedzy hodowcy i producenci mogą manipulować swoimi procesami, aby bagatelizować lub podkreślać małe cząsteczki w filiżance kawy zgodnie z preferencjami konsumentów.
Nagrany briefing medialny na ten temat zostanie opublikowany we wtorek, 24 sierpnia o godzinie 9:00 czasu wschodniego o www.acs.org/acsfall2021briefings .
Naukowcy potwierdzają wsparcie i finansowanie z Centrum Badań i Edukacji Smaku OSU.
Tytuł
Identyfikacja i charakterystyka związków chemicznych wpływających na body kawowe
Streszczenie
Body to jeden z dziesięciu atrybutów zdefiniowanych przez stowarzyszenie Specialty Coffee Association (SCA), które wpływają na ogólną ocenę jakości kawy, a co za tym idzie, na wartość przypisywaną ziarnistej kawie. SCA opisuje ciało kawowe jako „dotykowe odczucie” płynu w ustach. W tym badaniu zbadano związki, które wpływają na wrażenia dotykowe kawy parzonej w kroplówce. Panel analizy opisowej (DA) został przedstawiony z zestawem kaw otrzymujących różne oceny ciała od certyfikowanych kubków klasy Q i, poprzez wielokrotne degustacje, zidentyfikował cztery pod-atrybuty dotykowe, które pozwoliły na rozróżnienie pomiędzy prezentowanymi kawami („kredowość”, „ powlekanie ust”, „cierpkość” i „grubość”). Następnie zastosowano metodologię frakcjonowania sterowanego sensorycznie z najwyższą zawartością kawy poddanej wielowymiarowej separacji w układzie chromatografii cieczowej w skali preparatywnej wyposażonym w detektor potrójnej kwadrupolowej spektrometrii masowej (QqQ MS). Po każdym wymiarze oddzielenia, wyszkolony panel DA przeprowadził analizę sensoryczną w celu zbadania aktywności przy użyciu połączonego protokołu oceny sensorycznej porównania par i oceny intensywności. Fenolowe kwasy chinowe i melanoidyny były zaangażowane odpowiednio w percepcję powlekania ust i cierpkości. Związki zidentyfikowano stosując autentyczne standardy i analizę fragmentacji MS/MS. Do charakteryzowania izolatu melanoidyny wykorzystano następnie rezonans jonowy z transformacją Fouriera sprzężony z MS (FT-ICR MS). Zakresy stężeń związków określono ilościowo w kawie przy użyciu standardowych testów dodawania i rekombinacji sensorycznej, co dodatkowo potwierdziło udział w cechach dotykowych. Testy psychofizyczne zostaną przeprowadzone w celu wyjaśnienia podstaw mechanistycznych. Badania te dostarczają molekularnej podstawy, dzięki której można zrozumieć, w jaki sposób warunki przetwarzania i palenia mogą wpływać na smak kawy i jej odczucia w ustach, a także przyczynią się do niedostatku wiedzy na temat percepcji dotykowej w jamie ustnej i jej związku z doznaniami związanymi z jedzeniem i smakiem.
