books green coffee bean ingredients

يشير مصطلح "بذور البن الأخضر" إلى بذور البن غير المحمصة، سواء كانت ناضجة أو غير ناضجة. يتم تجهيز هذه البذور باستخدام وسائل معالجة رطبة أو جافة لإزالة اللب الخارجي والصمغ، ويكون لبذرة القهوة طبقة شمعية سليمة على السطح الخارجي. البذور غير الناضجة هي البذور الخضراء، لكن بعد نضجها تتحول للون الأصفر أو البني أو البني الضارب إلى الحمرة، هذا وتزن كل حبة بن جافة ما بين 300 إلى 330 ملغ عادة. تعتبر المركبات الطيارة وغير الطيارة في بذور البن عامل حماية، إذ تعمل بمثابة درع حماية ضد تناول البذور من قبل الحيوانات العاشبة والطيور والحشرات. فضلاً عن ذلك، تسهم هذه المركبات في منح بذور البن النكهة المميزة بعد تحميصها. المركبات غير الطيارة النيتروجينية (بما فيها أشباه القلويات وترايغونلاين trigonelline والبروتين والأحماض الأمينية الحرة والسكريات) مهمة جداً لإنتاج نكهة القهوة ورائحتها الذكية عند التحميص، ومهمة أيضاً للتأثير البيولوجي للقهوة.

أشباه القلويات غير المتطايرة

الكافيين ( (1,3,7-ثلاثي مثيل الزانثين) هو مادة شبه قلوية وهو الأكثر توافراً في بذور البن الخضراء والمحمصة على السواء. تتراوح كمية الكافيين بين 1.0٪ و2.5٪ من الوزن الجاف للبذور الخضراء. هذا ولا يتغيّر محتوى الكافيين أثناء نضوج البذور الخضراء. كما توجد كميات ذات تراكيز منخفضة من تيوفيلين وثيوبرومين والبارازاثين والليبرين ومثيل ليبرين. ينخفض تركيز الثيوفيلين، وهو مادة شبه قلوية توجد في الشاي الأخضر، أثناء تحميص البذور لمدة 15 دقيقة على درجة حرارة 230 درجة مئوية (446 فهرنهايت)، في حين أن تراكيز المركبات شبه القلوية الأخرى لا تتغير. تزيد قابلية ذوبان الكافيين في الماء بارتفاع درجة الحرارة، وبإضافة أحماض الكلوروجينيك (حمض الليمون وحمض الطرطريك) التي تتوفر في بذور البن الخضراء. على سبيل المثال، يذوب غرام واحد من الكافيين في 46 مل من الماء عند درجة حرارة الغرفة، في حين يذوب 5.5 مل عند درجة حرارة 80 مئوية (176 فهرنهايت).

مادة تريغونيلين هي إحدى مشتقات فيتامين بي6، وهي ليست مرة الطعم كما هو الكافيين. في بذور البن الخضراء، يكون محتوى المادة 0.6% و1.0%. عند التحميص على درجة حرارة 230 درجة مئوية (446 فهرنهايت)، يتحلل حوالي 85% من تريغونيلين إلى نياسين، وتبقى كميات صغيرة من الجزيئات غير المتحولة في البذور المحمصة.

البروتينات والأحماض الأمينية

يشكل البروتين من 8% إلى 12% من وزن البذور الجافة. ومعظم هذا البروتين من نوع 11-S-storage، تتحطم معظم الأحماض الأمينية فيه أثناء نضوج الحبوب الخضراء. كما تتحلل البروتينات من نوع 11-S-storage إلى أحماض أمينية منفردة أثناء عملية التحميص وذلك بتأثير الحرارة، وهي بالتالي تشكل مصدراً إضافياً للمكونات المرة، المتكونة من تشكّل مركبات تفاعل ميلارد. تعمل الحرارة المرتفعة وتركيز الأوكسجين ودرجة الحموضة pH المنخفضة على تحلل بروتين 11-S-storage في البن الأخضر إلى ببتيدات ذات وزن جزيئي منخفض وأحماض أمينية. تتسارع عملية التحلل بوجود الأحماض العضوية مثل أحماض الكلوروجينيك ومشتقاتها. ومن البروتينات الأخرى الهامة لنضخ بذور البن الأخضر الإنزيمات، مثل كاتالاز والبوليفينول أوكسيديز. تحتوي القهوة الناضجة على أحماض أمينية حرة بتركيز 4.0 ملغمغم في قهوة روبَستا و4.5 ملغمغم في قهوة أرابيكا. في قهوة أرابيكا، يعتبر الحمض الأميني ألانين مرتفع التركيز إذ يصل إلى 1.2 ملغمغم، يتبعه الأسبارجين بتركيز 0.66 ملغمغم. أما في روبَستا، الحمض الأميني الأعلى تركيزاً هو ألانين الأعلى تركيزاً 0.8 ملغمغم ثم الأسبارجين بتركيز 0.36 ملغمغم. تسهم الأحماض الأمينية الحرة في منح القهوة الخضراء الطازجة طعماً غير محبب، لذا يصعب إعداد مشروبات مرغوب بها بوجود هذه المكونات. أما القهوة المحمصة فلا تحوي أي أحماض أمينية حرة، إذ أنها تتحلل وتتفكك أثناء التحميص.

الكربوهيدرات

تشكّل الكربوهيدرات حوالي 50% من الوزن بذور البن الأخضر الجافة. ويهيمن عديد السكاريد على تلك النسبة كالسليولوز والأرابينوغالاكتان والغالاكتومانان، وهي تسهم في النكهة التي لا طهم لها للبن الأخضر. يشكّل الأرابينوغالاكتان حوالي 17% من الوزن الجاف لبذور البن الأخضر، ويبلغ وزنها الجزئيي من 90 إلى 200 كيلو دالتون؛ ويتكون من سلاسل جالاكتوز رئيسية ذات روابط بيتا 1-3. مع مكونات متكررة من أرابينوز وجالاكتوز في السلاسل الجانبية التي تكوّن الخصائص المناعية من خلال تحفيز نظام الدفاع الخلوي (استجابة Th-1) في الجسم. تحوي البذور الناضجة التي يتراوح لونها بين البني والأصفر على القليل من بقايا الجلاكتوز وأرابينوز في سلسلة عديدة السكريات الجانبية. وهذا ما يجعل البن الأخضر أكثر مقاومة للانحلال والتكسر وأقل ذوباناً في الماء. الوزن الجزيئي لمادة أرابينيوغالاكتان في القهوة هو الأعلى في معظم النباتات وهذا يحسن نظام الدفاع الخلوي في الجهاز الهضمي. توجد السكريات الأحادية الحرة في حبوب البن الناضجة ذات اللون الأصفر-البني. وتتضمن سكروز (غلوكوز سكر الفواكة) ويصل تركيزه إلى 9000 ملغم100 غم في البن الأخضر نوع أرابيكا بينما ينخفض تركيزه في روبستا ليصل 4500 ملغم100 غم. في البن الأخضر نوع أرابيكا، فإن محتوى الجلوكوز الحر يكون من 30 إلى 38 ملغم100 غم، والفركتوز الحر من 23 إلى 30 ملغم100 غم، والجلاكتوز الحر 35 ملغم100 غم. المانيتول هو مقاوم قوي للهيدروكسيدات التي تنتج أثناء أكسدة الدهون في الأغشية البيولوجية

الدهون

تتضمن الدهون التي توجد في البن الأخضر حمض زيت الكتان وحمض النخليك وحمض الزيتيك وحمض الشمع وحمض الأراكيديك (حمض الفول السوداني) وتربين وجليسريد ثلاثي وحمض دهني طويل السلسلة وإسترات وأميدات. يبلغ محتوى الدهون الإجمالي في بذور البن الأخضر ما بين 11.7 غم إلى 14 غم في كل 100 غم. تتواجد الدهون على سطح البذور وفي داخلها. أما تلك التي توجد على السطح، فتشمل مشتقات حمض الكربوكسيل-خماسي-هيدروكسي تريبتاميد، ترتبط مع الأحماض الدهنية بواسطة رابطة أميد، وتشكل حوالي 3% من إجمالي المحتوى الدهني، أو ما يعادل 1200 إلى 1400 ميكروغرامغرام في بذور البن الخضراء المجففة. تشكّل هذه المكونات طبقة شمعية تغطي سطح البذور (200 إلى 300 ملغم دهون/100غرام من بذور البن الأخضر المجففة)، وهي بذلك تحمي النسيج الداخلي من التأكسد والحشرات. إضافة لذلك، ثمة نشاط مضاد للتأكسد في هذه الجزيئات، نظراً لتركيبها الكيميائي. الدهون الموجودة في الأنسجة الداخلية هي دهون ثلاثية وحمض اللينوليك (46٪ من إجمالي الدهون الحرة)، حمض البالمتيك (30% إلى 35% من إجمالي الدهون الحرة) وإسترات. تتضمن بذور البن من نوع أرابيكا محتوى أكبر من الدهون (13.5 إلى 17.4 غم من الدهون في كل 100 غم من بذور البن المجفف) مما يوجد في بن الروبستا (9.8 إلى 10.7 غم من الدهون في كل 100 غم من بذور البن المجفف). تبلغ كمية الديتيربينز حوالي 20% من نسبة الدهون. ويتضمن الديتيربينز الموجود في البن الأخضر الكافيستول والكاهويول وكافيستال وكاهوييال. بيّنت بعض التجارب المخبرية أن مادة الديتيربينز تحمي أغشية الكبد من الأكسدة الكيميائية.

الأحماض الكلوروجينية غير المتطايرة

ينتمي حمض الكلوروجينيك إلى مجموعة أحماض الفينوليك، وهو من مضادات الأكسدة. يبلغ تركيز حمض الكلوروجينيك في بذور البن الخضراء من نوع الروبستا حوالي 65ملغمغم، أما في نوع أرابيكا فنسبته 140ملغمغم، ويعتمد ذلك على وقت الحصاد. أثناء التحميص، تفقد البذور حوالي 70% من الأحماض الكلوروجينية، وما يتبقى لا يزيد تركيزه عن 30ملغمغم في البذور المحمصة. وعلى النقيض من البن الأخضر، فإن الشاي الأخضر يحتوي على حوالي 85ملغمغم من مادة البوليفينول. قد تكون الأحماض الكلوروجينية ذات قيمة، إذ تحتوي على المركبات المضادة للأكسدة فيها. الأحماض الكلوروجينية هي مركبات متماثلة، تتضمن حمض الفيريوليك وحمض الكافييك وحمض السينابينيك، وهذه ترتبط بمجموعات ال هيدروكسيل الموجودة في حمض الكينيك بواسطة رابط إستري. تعتبر قدرة الأحماض الكلوروجينية على مقاومة التأكسد أكثر فعالية مما هي في حمض الإسكوربيك (فيتامين ج) أو مانيتول

للأحماض الكلوروجينية طعم مرّ عندما يكون تركيزه منخفضاً كنسبة 50 ملغمليتر ماء. أما في التراكيز التي تصل إلى 1 غرامليتر ماء، فيصبح طعمها مالحاً. تزيد الأحماض الكلوروجينية من ذائبية الكافيين.

المركبات الطيارة

تشتمل المركبات الطيارة الموجودة في بذور البن الخضراء على الأحماض الدهنية قصيرة السلسلة والألدهيد وجزيئات عطرية تحتوي على نيتروجين كمشتقات البايرازين (رائحة خضراء-عشبية-ترابية). بإيجاز، تعتبر هذه المركبات الطيارة مسؤولة عن رائحة وطعم البن الأخضر. وقد يتسبب استنشاق رائحة بذور البن الخضراء المطحونة في الغثيان والتقيؤ، أو تناول المشروبات المصنوعة من مسحوق بذور البن الخضراء. بسبب هذه الرائحة المقرفة، لم تستخدم بذور البن الخضراء كما هي قط لإعداد مشروبات منعشة؛ إذ تسبب مثل هذه المشروبات التقيؤ، على الرغم من أن بذور البن الخضراء تحتوي نفس كمية الكافيين التي يحتويها البن المحمص. عند تحميص بذور البن الخضراء، تنتج جزيئات أخرى ذات رائحة محببة منعشة غير موجودة في البذور الخضراء. أثناء التحميص، يتم تحييد معظم المركبات الطيارة المسببة للرائحة غير المحببة. لكن التحميص للأسف يتسبب أيضاً في تدمير بعض الجزيئات الأخرى الهامة كالمواد المضادة للأكسدة والفيتامينات. هذا وقد تم تحديد المركبات الطيارة التالية ذات الرائحة المقرفة في بذور البن الأخضر:

• حمض الخليك وهو لاذع وذو رائحة كريهة.
• حمض البروبانويك، وله رائحة الحليب الحامض أو الزبدة
• حمض البتريك، وله رائحة الزبدة الزنخة، ويوجد في بذور البن الأخضر بتركيز 2 ملغم100 غرام.
• حمض البنتانويك، وله نكهة الفواكة غير المحببة، ويوجد في بذور البن الأخضر بتركيز 40 ملغم100 غرام.
• حمض الهكسانويك، وهو ذو رائحة دهنية زنخة
• حمض الهبتانويك، وهو ذو رائحة دهنية.
• حمض الأوكتانويك، وهو ذو رائحة زيتية زنخة مقرفة.
• حمض النونانويك، ورائحته تشبه رائحة الجوز الدهنية المعتدلة.
• حمض الديكانويك وهو ذو رائحة حمضية مثيرة للاشمئزاز.
• أسيتالديهيد، وهو ذو رائحة نفاذة مثيرة للغثيان حتى عندما يكون مخففاً، ويوجد في بذور البن الأخضر بتركيز 5 ملغمكغم.
• بروبانول، وهو مركب يؤثر على الجهاز التنفسي ويسبب الغثيان، ويوجد في بذور البن الأخضر بتركيز 2 –7 ملغمكغم.
• بوتانال، يسبب الغثيان والشعور بالاشمئزاز.