La diferenciación de perfiles volátiles y de los “Valores de Actividad de Olor” (OAV) del café preparado en ibrik (café turco) y en prensa francesa


Tabla 2
Este es un resumen de el interesante trabajo de Asghar Amanpour y Serkan Selli y su único objetivo es ilustrar a este grande grupo de amantes del café que no buscamos la riqueza sino el conocimiento

Departamento de Biotecnología, Instituto de Ciencias Naturales y Aplicadas, Universidad de Cukurova, 01330 Adana, Turquía

Departamento de Ingeniería de Alimentos, Facultad de Agricultura, Universidad de Cukurova, 01330 Adana, Turquía

RESUMEN

Las composiciones volátiles de café obtenidas de dos métodos diferentes de preparación de café, café turco (TC) y café de prensa francesa (FPC), se analizaron mediante la técnica de cromatografía de gases-espectrometría de masas. La extracción líquido-líquido con diclorometano se utilizó para la extracción de compuestos volátiles. Un total de 60 y 58 compuestos volátiles respectivamente, que comprenden furanos, lactonas, compuestos fenólicos, piridinas, pirazinas, ácidos, ciclopentenos, pirroles, furanonas, cetonas, alcoholes, aldehídos y tioles fueron identificados y cuantificados en TC y FPC, respectivamente.

Entre los compuestos detectados, los furanos estaban presentes en los niveles más altos, seguidos por las lactonas. El alcohol furfurílico seguido de ɣ-butirolactona, la piridina, el ácido hexadecenoico, el maltol, la 2-metilpirazina y el acetato de furfurilo se encontraron en grandes cantidades en ambas preparaciones de café. Se observó que los perfiles volátiles de ambas muestras eran bastante similares. Con base en los “Valores de Actividad del Olor” (OAV), 13 compuestos volátiles presentaron OAV mayores que 1 y el guaiacol, el 2,3-butanodiona y el acetato de furfurilo fueron los de OAV más altos en ambas muestras de café.

APLICACIONES PRÁCTICAS

El café es una de las bebidas más consumidas en el mundo. Los resultados de este primer estudio proporcionan información valiosa para comprender las diferencias de valor de la actividad de aroma y olor entre el café turco y el café francés. La técnica de extracción líquido-líquido para el aislamiento seguida de análisis e identificación de esos compuestos por cromatografía de gases-espectrometría de masas es una herramienta de aplicación práctica efectiva para la descripción volátil en muestras de café. Se observó que los perfiles volátiles de ambas muestras eran bastante similares.

El café es una de las bebidas más populares del mundo por su agradable sabor y aroma y sus cualidades estimulantes. Las plantas de café pertenecen al género botánico Coffea en la familia Rubiaceae. Hay varias especies de café; sin embargo, dos son de gran importancia en el comercio, Coffea arábica y Coffea canephora var. robusta. En la actualidad, los bebedores de café generalmente prefieren las mezclas de café que consisten en granos de Arábica 100%, debido a sus pronunciadas características de sabor (González et al. 2001).

El aroma es uno de los factores más contribuyentes para la alta aceptabilidad del café por parte de los bebedores de café. Las variedades de plantas, la región / condiciones de cultivo, los métodos de procesamiento, los niveles de tostado, el tamaño de molienda y los métodos de elaboración son factores que afectan las propiedades sensoriales del café (Illy y Viani 2005). Entre ellos, el paso de la elaboración de la bebida es de especial importancia, ya que muchos factores como la temperatura, el tiempo, el grado de temperatura de tostado, molienda y elaboración de la bebida en la evolución del aroma del café en granos de café verde de Etiopía, Hawái y El Salvador. En otro estudio, los cambios químicos que ocurren en la fracción volátil de las infusiones de café Arábica durante el almacenamiento a 4 y 25 °C durante 30 días se caracterizaron por primera vez mediante cromatografía de gases HS-espectrometría de masas (GC-MS) (Martinez et al. 2008). Sanz y col. (2002) compararon potentes odorantes en un café filtrado e instantáneo mediante análisis de dilución de extracto de aroma. Se determinaron las diferencias más grandes para algunas sustancias odoríferas que contienen azufre (por ejemplo, 2-metil-3-furanotiol, 2-furfuriltiol, 3-mercapto-3-metilbutil formiato), así como 2-metoxifenol, 4-etil-2-metoxifenol, 4 -vinil-2-metoxifenol y vainillina, que eran mucho más altos en café filtrado. Moon y Shibamoto (2009) investigaron el papel de las condiciones de tostado en el perfil de los químicos volátiles en extractos de diclorometano. Se identificaron un total de 52 compuestos volátiles, los principales compuestos fueron 5-hidroximetilfurfural (HMF), alcohol furfurílico y 6-metil-3,5-dihidroxi-4H-piran-4-ona en granos tostados “claros”; alcohol furfurílico, HMF y γ-butirolactona en los granos de medio-tostado; alcohol furfurílico, γ-butirolactona y 2-acetilpirrol en granos tostados tipo “ciudad” (City Roast); y γ-butirolactona, alcohol furfurílico y catecol en granos tostados tipo “francés” (French Roast) . Semmelroch y Grosch (1996) cuantificaron los potentes odorantes en café Arábica y Robusta tostado. La cantidad de agua o presión están afectando la liberación de volátiles (activos de olor) del café molido al extracto de café (Petisca et al. 2013). Hasta ahora, se han realizado numerosas investigaciones que tienen como objetivo identificar los compuestos aromáticos en el café. Akiyama y col. (2008) investigaron los compuestos aromáticos de los cafés Arábica recién preparados utilizando la técnica de microextracción en fase sólida (SPME).

Bhumiratana y col. (2011) identificaron el impacto de La preparación de una taza de café puede variar entre países, culturas e individuos (Gloess et al. 2013). Las preferencias de los consumidores para un tipo particular de café preparación modo pueden estar influenciados por varios factores tales como la cultura, el estilo de vida, el entorno social y de trabajo, los hábitos diarios y las consideraciones financieras y por supuesto también por las preferencias de sabor. Debido al descubrimiento del café como bebida alrededor del siglo XV, se han introducido diferentes métodos de elaboración y extracción de café, dependiendo de las preferencias geográficas, culturales y de consumo (Petracco 2001; Illy y Viani 2005). Entre los métodos de preparación del café, el café turco (TC) es una bebida de café sin filtro y muy popular en toda Turquía, que prepara una técnica especial de preparación. El método de preparación de la prensa francesa (también llamada olla de émbolo) se usa para hacer un café fresco para consumir de inmediato. También es un café sin filtrar.

Aún no se ha publicado ningún trabajo en la literatura para determinar los compuestos aromáticos de TC por GC-MS. Por lo tanto, el objetivo de este estudio fue, en primer lugar, determinar el perfil volátil de las elaboraciones tradicionales de café molido TC y francés (FPC) del café Arábica, y, en segundo lugar, comparar el perfil volátil de ambas preparaciones de café. Utilizamos FPC brew para comparar las diferencias volátiles con TC brew. Porque ambas muestras de café se preparan sin filtrar. Además, se determinaron los valores de actividad de olor (OAV) para evaluar compuestos aromáticos potentes de las muestras de café.

MATERIALES Y MÉTODOS

Reactivos

Preparación de café

El café tostado, 100% café Arábica (200 g), se compró en el mercado local en 2015 y se molió. TC se preparó a partir de 5 g de café molido tostado y 75 ml de agua utilizando el método tradicional. La infusión se calentó hasta que se hizo espuma dos veces, se dejó sedimentar (5 minutos) y luego se decantó para el análisis de aroma. El FPC se preparó vertiendo agua hirviendo (350 ml) sobre café (21 g) en una jarra de cristal francesa (jarra de café Bodum), se dejó reposar durante 4 minutos y se presionó el émbolo para separar la infusión de los residuos.

Extracción de los compuestos volátiles usando extracción líquido-líquido

La extracción de los compuestos aromáticos se realizó en diclorometano, que es el disolvente más adecuado para aislar los volátiles de los cafés (Blank et al. 1991). Antes de la extracción, los cafés preparados se dejaron enfriar a temperatura ambiente y luego se pipetearon 40 ml de diclorometano y 40 mg de 2-octanol como patrón interno en un matraz de 500 ml que contenía 50 ml de café. El contenido se agitó a 4 °C durante 30 minutos bajo gas nitrógeno. La mezcla se centrifugó luego a 4 °C (9,000 × g, 15 min). Después de la deshidratación por sulfato de sodio anhidro, el extracto orgánico combinado se redujo a 5 ml en un concentrador danés Kuderna equipado con una columna Snyder (Supelco, St. Quentin, Francia) y luego a 0,5 ml bajo una suave corriente de nitrógeno. Todo el proceso se repitió tres veces. Los extractos se almacenaron posteriormente a -20 ° C en un vial de vidrio equipado con una tapa forrada de teflón antes del análisis. Cada muestra se extrajo por triplicado y la concentración de volátiles, como equivalentes de 2-octanol, se obtuvo como una media de tres repeticiones.

Detector de ionización por llama GC y análisis GC-MS de compuestos volátiles

Determinación del valor de la actividad del olor

Para evaluar la influencia de los compuestos volátiles del aroma general del café, los OAV se calcularon dividiendo las concentraciones de compuestos aromáticos con sus umbrales sensoriales de la literatura (Selli y Kelebek 2011). Solo los compuestos con un OAV superior a 1 pueden contribuir individualmente al aroma del café.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Compuestos volátiles en bebidas de café

Tabla 1 (primera parte)
Tabla 1 (segunda parte)



Los compuestos volátiles identificados en las muestras TC y FPC y los valores del índice de retención lineal en la columna DB-Wax para estos compuestos se presentan en la Tabla 1. El extracto de extracción líquido-líquido, cuando se coloca en una tira de olor y se huele después de la evaporación del disolvente (1 min), refleja plenamente el aroma característico del café.

Por lo tanto, se demostró que el método de aislamiento volátil es apropiado para aislar el aroma de muestras de café. Se identificaron y cuantificaron un total de 60 y 58 compuestos volátiles en muestras de TC y FPC, respectivamente, incluidos furanos, lactonas, fenoles volátiles, piridinas, pirazinas, ácidos, ciclopentenos, pirroles, furanonas, cetonas, alcoholes, aldehídos, tioles y otros compuestos. (Tabla 1). Cheong y col. (2013) informaron que los furanos, furanonas, cetonas, lactonas, fenoles volátiles, pirazinas, piridinas, pirroles y compuestos que contienen azufre son los principales contribuyentes al aroma del café Arábica. 



Del mismo modo, Petisca et al. (2013) informaron que los furanos, los pirroles, las piridinas, las pirazinas, las cetonas, los hidrocarburos y los aldehídos se encuentran entre los contribuyentes importantes para el sabor del café molido y el café espresso. En otro estudio, algunas de las principales clases de compuestos que se han identificado en los granos de café tostados son compuestos de azufre, pirazinas, piridinas, pirroles, oxazoles, furanos, aldehídos, cetonas y fenoles volátiles (Flament 2002). Se observó que los perfiles volátiles de ambas muestras de café eran bastante similares. La concentración total de compuestos volátiles en TC (48,641 μg /Kg) fue mayor que el FPC (48,153 μg / Kg). El alcohol furfurílico seguido de ɣ butirolactona, piridina, ácido hexadecanoico, maltol, 2-metilpirazina y acetato de furfurilo se encontró en grandes cantidades en ambas muestras de café.

De acuerdo con el impacto de las condiciones de tostado en el perfil de los químicos de sabor volátiles formados a partir de granos de café, los compuestos importantes fueron HMF, alcohol furfurílico y 6-metil-3,5-dihidroxi-4H-piran-4-ona en granos con tueste claro. ; alcohol furfurílico, HMF y γ-butirolactona en granos con tueste medio; alcohol furfurílico, γ-butirolactona y 2-acetilpirrol en granos tostados tipo “city roast”; y γ-butirolactona, alcohol furfurílico y catecol en granos tostados tipo francés “french roast” (Moon y Shibamoto 2009). Como se sabe, la composición química del grano de café depende de varios factores, como la especie y variedad de grano, el origen geográfico, las condiciones del suelo y el almacenamiento de los granos, así como el tiempo y la temperatura del procedimiento de tostado (Flament 2002).

 

 Una mayor influencia podría derivarse del proceso de preparación de café. De todos los compuestos volátiles detectados en ambas infusiones de café, los furanos estaban presentes en los niveles más altos, seguidos de lactonas. La Tabla 2 muestra los compuestos con un OAV superior a 1, los descriptores sensoriales y los valores umbral de percepción del olor tomados de los resultados de otros estudios (Blank et al. 1991; Piccino et al. 2014; Czerny y Grosch 2000). Trece compuestos pueden estar presentes en ambas infusiones de café, en concentraciones superiores a su valor umbral de olor correspondiente, y posiblemente contribuyan al aroma general de ambas infusiones de café. Los OAV que se definen como la relación de concentración a umbral de olor dan una idea de la potencia de olor de un solo odorante en un alimento en sí mismo, en función de su umbral de olor en la matriz alimentaria respectiva (Frauendorfer y Schieberle 2006).

Furanos

Los furanos en ambas bebidas de café cuantitativamente representan el principal grupo de compuestos volátiles. El contenido total de furanos en TC (17,628 μg / kg) fue ligeramente superior al de FPC (17,426 μg / Kg). Del mismo modo, Petisca et al. (2013) y Rocha et al. (2004) informaron que los compuestos volátiles dominantes en el café y el espresso tostados molidos de Arábica eran furanos. Se identificaron nueve furanos en ambas infusiones de café. 

El alcohol furfurílico, como se indica en la Tabla 1 (14,692 μg / Kg para TC y 13,799 μg / Kg para FPC), fue el compuesto más abundante en ambas muestras seguido de acetato de furfurilo (1,026 μg /Kg para TC y 1,197 μg /Kg para FPC) Petisca et al. Observaron resultados similares en el café tostado molido Arábica. (2013), Moon y Shibamoto (2009) y Budryn et al. (2011). El alcohol furfurílico junto con el furfural está presente en muchas frutas, té, café y cacao (Petisca et al. 2013) y sus características de sabor eran conocidas como dulces, parecidas al pan y caramelizadas (Arctander 1969). Se forman durante la hidrólisis ácida o el calentamiento de polisacáridos que contienen hexosas o pentosas y las mayores cantidades se han encontrado en el cacao y el café (Petisca et al. 2013). Se han propuesto numerosos compuestos de furano como responsables del azúcar quemado, aromas quemados y de caramelo en el café tostado (Leino et al. 1992) y también del sabor a caramelo en las preparaciones de café (Flament 2002). 
Sobre la base de los resultados de OAV, los principales contribuyentes al aroma de las bebidas de café provienen del grupo que probablemente se originó a partir de alcohol furfurílico y acetato de furfurilo (Tabla 2). Ambos compuestos estaban presentes en concentraciones mayores que su correspondiente valores umbral de olor (2,000 mg / Kg para el alcohol furfurílico de acuerdo a Piccino et al [2014]. Y 100 g /Kg para el acetato de furfurilo Puvipirom y Chaiseri [2012]). El acetato de furfurilo (afrutado, similar al éster, tostado y dulce) podría ser un contribuyente importante en esta fracción debido a su fuerte OAV (10.26 para TC y 11.97 para FPC). El siguiente compuesto importante de furano en términos de OAV fue el alcohol furfurílico con un olor dulce, a pan y a caramelo en ambas infusiones de café (7.34 para TC y 6.89 para FPC).

Lactonas

Se identificaron y cuantificaron en las muestras dos lactonas (γ-butirolactona y δ- valerolactona), que formaron el segundo grupo principal de compuestos volátiles en ambas infusiones de café. La concentración total de lactonas fue ligeramente mayor en TC (8,880 g / Kg) que FPC (8,761 g /Kg). Dentro de las lactonas, γ-butirolactona demostraron la concentración más alta en ambas muestras y su contenido fue mayor en TC (8,470 g / Kg) que FPC (8.180 μg / Kg).

Se informó que la γ-butirolactona es un volátil del café en numerosos estudios, como los granos de café verde (Lee y Shibamoto 2002), el café espresso (Maeztu et al. 2001), el café Arábica tostado (Sanz et al. 2001) y el café tostado y molido (Marín et al. 2008). Por lo tanto, este compuesto puede desempeñar un papel importante en el sabor de los cafés en diferentes condiciones. Luna y Shibamoto (2009) investigaron el papel de condiciones de tueste en los perfiles volátiles del grano de café. Informaron que los productos de degradación del ácido clorogénico, una lactona (γ-butirolactona) y fenoles, se produjeron más por alto tostado que con bajo grado de tostado.

En, γ-butirolactona general y sus derivados sustituidos con alquilo dan sabores de mantequilla / coco y han sido ampliamente utilizados para los perfumes y los aromas alimentarios (Arctander 1969). Como se puede ver en la Tabla 2, la ɣ -butirolactona tiene OAV más alto que 1 (8.47 para TC y 8.17 para FPC), que es responsable del olor cremoso. La concentración de ɣ -butirolactona detectada excede el valor umbral de olor (1,000 μg / Kg según Piccino et al. [2014]) en las preparaciones de café.

Compuestos heterocíclicos que contienen nitrógeno

Las pirazinas, las piridinas y los pirroles se identificaron y cuantificaron en las bebidas TC y FPC. Estas clases de compuestos, que son los compuestos heterocíclicos que contienen nitrógeno, son los principales químicos saborizantes que se encuentran en el café (Flament y Bessiere -Thomas 2002). En el proceso de tostado, las reacciones de Maillard se producen al reducir los carbohidratos y las proteínas, están presentes de forma natural en el café verde y son responsables del desarrollo de muchos compuestos heterocíclicos, como pirazinas, piridinas y pirroles (López-Galilea et al. 2006). Por lo tanto, la formación de estos compuestos volátiles causados ​​por las condiciones de tostado debe desempeñar un papel importante en el sabor característico de los cafés preparados (Moon y Shibamoto 2009). Entre estas clases de compuestos, se encontraron piridinas en las concentraciones más altas en ambas infusiones de café, seguidas de pirazinas y pirroles.

Piridinas.

La cantidad total de piridinas en FPC (5.075 μg / Kg) fue mayor que TC (4.565 μg / Kg). Se identificaron y cuantificaron piridina, 2-metilpiridina, 3-etilpiridina, 2-acetilpiridina y 3-hidroxipiridina en ambas infusiones de café. La mayoría de estos compuestos ya han sido identificados por estudios previos como el aroma del café espresso (Maeztu et al. 2001) y los granos de café (Moon y Shibamoto 2009). 

La principal piridina en ambas infusiones de café fue la piridina y su contenido fue más alto en FPC (4,360 μg / Kg) que TC (3,904 μg / Kg). La piridina se forma durante el proceso de tostado de café y contribuye al olor a quemado / ahumado en las infusiones de café (Flament 2002). Se han encontrado piridinas en solo un número relativamente pequeño de alimentos que han sido sometidos a algún tratamiento térmico (Maga 1981). La presencia de una gran cantidad de piridinas a menudo se asocia con sabores desagradables (Sanz et al. 2001). En un estudio sobre la influencia de las condiciones de tiempo y temperatura en la formación de aroma durante el tostado del café, se necesitaba una temperatura alta para iniciar las reacciones que conducen a la piridina y su concentración aumentó continuamente durante el tostado. Por lo tanto, el tiempo de tostado representó ser más efectivo que el grado de temperatura (Baggenstoss et al. 2008). 



Según OAV, los principales contribuyentes al aroma de café de este grupo serían piridina y 2-acetilpiridina. Entre estos dos compuestos, la 2-acetilpiridina se asoció con notas grasas, polvorientas y de nuez, que podrían ser un importante contribuyente de aroma basado en su OAV (Tabla 2). Los OAV para piridina, con las notas quemadas y ahumadas, fueron 1.95 y 2.18 para el TC y el FPC, respectivamente. Del mismo modo, estas piridinas se han reportado como compuestos de aroma potentes en café preparado por Piccino et al. (2014)

Pirazinas

Se determinaron nueve y ocho compuestos de pirazina en TC y FPC, respectivamente. La presencia de la mayoría de estas pirazinas en el café ha sido reportada previamente por muchos otros investigadores en café Arábica tostado molido (Sanz et al. 2001), aroma de café espresso (Maeztu et al. 2001), café preparado (Shimoda y Shibamoto 1990), café tostado y molido (Marín et al. 2008) y café tostado (Tranchida et al. 2009). La diferencia significativa para 2-etil-3-metilpirazina estaba presente solo en TC, pero no en FPC (Tabla 1). 

El contenido total de pirazinas en FPC (3,239 μg / Kg) fue mayor que el TC (3,008 μg / Kg). La 2-metilpirazina fue la pirazina más dominante en ambas preparaciones de café y fue mayor en FPC (1,129 μg / Kg) que en el TC (1,032 μg / kg). De manera similar, la 2-metilpirazina se ha identificado como una potente pirazina entre las 20 pirazinas detectadas en el café Arábica tostado molido (Sanz et al. 2001). En otro estudio, Martinez et al. (2008) reportaron que la 2-metilpirazina, que mostró un comportamiento similar a la de piridina, es la más abundante en bebidas de café. Las pirazinas son productos de reacciones de Maillard que se sabe que son abundantes en el café, y más de 80 de estos compuestos se han detectado previamente en el café (Grosch 2001). Muchos pirazinas son reconocidos como los compuestos volátiles que contribuyen a los aromas tostados de los alimentos cocinados (Maarse y Visscher 1989; Shimoda y Shibamoto 1990), y en el caso del café, tales compuestos se han asociado a los sabores tostados terrosos / mohosos en el café tostado y en la bebida preparada (Blank et al. 1991; Maeztu et al. 2001; Sanz et al. 2002). 

En el presente estudio, se encontró que la 2-acetil-3-metilpirazina, con sus característicos olores a papas asadas y a nuez (Tabla 2), excede la cantidad que el umbral de olor (20 μ g / Kg) en ambas muestras y puede considerarse como teniendo un impacto importante en ambos aromas de café. Los OAV para 2-acetil-3-metilpirazina fueron 4,47 y 4,6 para TC y FPC, respectivamente. De manera similar, esta pirazina ha sido reportada como un potente compuesto aromático en el café preparado por Piccino et al. (2014)

Pirroles

Se identificaron y cuantificaron cuatro pirroles (1-metilpirrol, 2-formil-1- metil pirrol, pirrol [1H-pirrol] y N-furfurilpirrol) en ambas preparaciones de café. La concentración total de pirrol en FPC fue mayor que la TC (Tabla 2). Todos estos compuestos también se detectaron en las preparaciones de café (Martinez et al. 2008) y el aroma del café espresso (Maeztu et al. 2001) y el café Arábica tostado molido (Sanz et al. 2001). La Tabla 1 muestra que el pirrol (1H-pirrol) fue el pirrol más abundante en ambas infusiones de café, seguido del 2-formil-1-metil pirrol. Los pirroles son compuestos comunes del sistema modelo de aminoácidos y azúcar. Están estrechamente relacionados con los compuestos de furano, y probablemente se forman de una manera relacionada a partir de la reacción de una 3-desoxicetosa con amoníaco y / o compuesto amino seguido de deshidratación y cierre del anillo. Algunos pirroles pueden aportar aromas deseables en los alimentos, pero se ha informado que los alquil y acetilpirrol tienen olores negativos (Mottram 2007). 

Basado en los OAV, el 1-metilpirrol es el principal contribuyente al aroma general de las preparaciones de café en ambas preparaciones (Tabla 2). Además, el 1-metilpirrol con notas de café podría ser un contribuyente importante basado en su fuerte OAV en ambas muestras (3.6 para TC y 5.15 para FPC). De manera similar, el 1-metilpirrol ha sido identificado como un potente compuesto aromático activo en el café Arábica por Czerny y Grosch (2000).

Compuestos Fenólicos Volátiles

Se identificaron y cuantificaron un total de cinco compuestos fenólicos volátiles (fenol, 4-vinil guaiacol, guaiacol, 4-etilguaiacol y vainillina) en ambas preparaciones de café. Estos compuestos están muy extendidos y presentes en muchos otros estudios, como el café preparado (Ochiaia et al. 2014), un café filtrado y una bebida de café instantáneo (Sanz et al. 2002), semillas de café brasileño verde y tostado (Toci y Farah 2014) y café Arábica molido tostado (Buffo y Cardelli -Freire 2004). 


La concentración total de estos compuestos fue mayor en TC (2,668 μg / Kg) que en FPC (2,351 μg / Kg). La Tabla 1 muestra que el fenol fue el fenólico volátil más abundante tanto en TC (849 μg / Kg) como en FPC (832 μg / Kg), seguido de 4-vinil guaiacol y guaiacol. Ochiaia y col. (2014) informaron compuestos fenólicos potentes como el 4-etil guaiacol (picante), guaiacol (fenólico / picante), vanillina (dulce / vainilla) y 4-vinil guaiacol (picante) en el café preparado, que tienen características hidrofílicas y / o baja presión de vapor.


En otro estudio, Moon y Shibamoto (2009) investigaron que el 2-metoxifenol y el 2-metoxi-4-vinilfenol disminuyeron y el fenol y el catecol aumentaron al aumentar la intensidad del tostado en las semillas de café. Estos resultados pueden deberse a la formación de diferentes precursores. De hecho, los ácidos clorogénicos, que contienen un resto fenólico, se degradan fácilmente en el café tras el tratamiento térmico (Leloup et al. 1995). Dorfner y col. (2003) encontraron la evolución del 4-vinilguaiacol durante el tostado y establecieron un modelo de dos canales para la degradación del ácido 5-feruloilquínico durante el tostado del café. 


Los fenoles volátiles son contribuyentes necesarios para el aroma del café tostado y también a menudo calificados como de carácter algo negativo como alquitranado, ahumado, leñoso, especiado, correoso o medicinal. Sin embargo, la mayoría de ellos, a bajas concentraciones en las preparaciones de café, se describen con notas dulces, cálidas, florales, balsámicas y agradables de vainilla (Czerny et al. 1999; Sanz et al. 2002; Akiyama et al. 2005). Como se puede ver en la Tabla 2, cuatro compuestos que incluyen guaiacol, 4-etilguaiacol, 4-vinilguaiacol y vanillina tienen OAV más altos que 1. El valor más alto de OAV se registró para guaiacol (83.14 para TC; 76.28 para FPC), que es responsable de olor fenólico y quemado. La concentración de guaiacol detectada excede el valor umbral de olor (7 μg / Kg según Piccino et al. [2014]) en las muestras de café y puede considerarse que tiene un impacto indeseable en el aroma TC y FPC. 


El siguiente compuesto fenólico volátil importante en términos de OAV fue 4- vinilguaiacol con un olor a clavel (Tabla 2). El OAV para 4-vinilguaiacol de TC (9.87) fue ligeramente mayor que el FPC (8.07). Otros compuestos fenólicos volátiles, como el 4-etilguaiacol y la vainillina, que muestran características dulces y similares a la vainilla, pueden influir en el aroma general del café (Tabla 2).

Cetonas

Las cetonas se describen como mantequilla, caramelo, a moho, gusto a hongo o notas frutales en infusiones de café (López-Galilea et al., 2006). Se detectaron seis cetonas (2,3-butanodiona, 2,3-pentanodiona, 3-penten-2-ona, acetoína, acetol y 2-furil etil cetona) en ambas infusiones de café y la concentración total de ellas fue mayor en TC (1,328 μg / Kg) que FPC (1,174 μg / Kg). Dentro de estos, el acetol (1-hidroxi-2-propanona) representó la concentración más alta en ambas muestras y su contenido de concentración fue ligeramente mayor en TC (479 μg / Kg) que en FPC (452 μg / Kg).


Los resultados del análisis de compuestos principales utilizando los datos de la clase volátil principal como variables mostraron que la velocidad de tostado media y rápida hizo que se formaran cetonas en muestras de café molido (Petisca et al. 2013). Sobre la base de los resultados de OAV de este estudio, los principales contribuyentes al aroma del café del grupo probablemente se originaron a partir del 2,3-butanodiona y el 2,3-pentanodiona (Tabla 2). Ambos compuestos estaban presentes en concentraciones más altas que sus valores de umbral de olor correspondiente (15 mg / kg de 2,3-butanodiona; 30 g . / Kg para 2,3-pentanodiona según Blank et al [1991]). La 2,3-butanodiona (mantecoso, afrutado, parecido al caramelo) podría ser un contribuyente importante en esta fracción debido a su fuerte OAV (22.9 para TC y 21.7 para FPC).

Del mismo modo, este compuesto fue detectado en café Arábica y Robusta por Blank et al. (1991) El siguiente compuesto importante de cetona en términos de OAV fue 2,3-pentanodiona con un olor a mantequilla y a caramelo en ambas infusiones de café, y el OAV fue más alto en TC (5.26) que en FPC (3.5). Debido al bajo umbral de detección olfativa de las cetonas, son importantes para el aroma general del café (Leffingwell y Leffingwell 1991). Los otros compuestos volátiles de mayor concentración en otros grupos, que se identifican en TC y FPC, fueron 2-hidroxi-3-metil-2-ciclopenten-1-ona de ciclopentenos y dihidro-2-etil-3 (2 H) furanona, de las furanonas

CONCLUSIONES

En el estudio actual, se determinaron los perfiles volátiles de dos cafeteras diferentes (TC y FPC) usando GC-MS. Se identificaron y cuantificaron un total de 60 y 58 compuestos volátiles en el extracto aromático de TC y FPC, respectivamente. Furanos, lactonas, compuestos heterocíclicos que contienen nitrógeno, compuestos fenólicos volátiles y cetonas fueron los principales tipos de compuestos volátiles. Se observó que los perfiles volátiles de ambas infusiones de café eran bastante similares. En términos de contribución de aroma a las preparaciones de café, 13 compuestos fueron prominentes en función de los OAV. Dentro de estos, el guaiacol, el 2,3-butanodiona y el acetato de furfurilo fueron los contribuyentes más poderosos para el aroma de ambas infusiones de café.

RECONOCIMIENTO

El Dr. Berfu Gelen de la Universidad de Cukurova, Departamento de Biotecnología, es reconocido por su ayuda en el análisis de composición volátil.

@asgharamanpour , @serkanselli y @Berfugelen 







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