ब्राजील कच्चे कॉफी बीन्स के वैश्विक प्रमुख उत्पादक के रूप में स्थान रखता है। राष्ट्रीय उत्पादन का लगभग 70% अरेबिका कॉफी से बना है, जबकि शेष कैनेफोरा है। अरेबिका कॉफी विशेष कॉफी उत्पन्न करने के लिए पहचानी जाती है, जिसे आमतौर पर कैनेफोरा द्वारा उत्पादित कॉफी से बेहतर माना जाता है।
कच्चे माल की यह बड़ी उपलब्धता कॉफी बीज को देश में वैज्ञानिक अनुसंधान के लिए एक बड़े रुचि का विषय बनाती है। अध्ययन खेती से संबंधित मुद्दों से लेकर रोपण और कटाई के बाद तक, रासायनिक संरचना और विभिन्न क्षेत्रों में इन यौगिकों के संभावित उपयोग पर गहन विश्लेषण तक फैले हुए हैं।
कॉफी की रसायन शास्त्र
कॉफी बीन्स में सबसे प्रचलित रासायनिक श्रेणी कार्बोहाइड्रेट की है, जिसके बाद लिपिड का एक उल्लेखनीय अंश आता है, जो कॉफी तेल के निर्माण के लिए जिम्मेदार है। इस तेल में 70% तक ट्राइग्लिसराइड्स हो सकते हैं, जिनमें से कई में ज्ञात एंटीऑक्सीडेंट गुण होते हैं, जो इसे कॉस्मेटिक उद्योग में उपयोगी बनाते हैं। इसके अतिरिक्त, यह पेय की मलाईदार बनावट में योगदान देता है, झाग में सुधार करता है।
ट्राइग्लिसराइड्स के साथ, मेटाबोलाइट्स का एक महत्वपूर्ण समूह मौजूद है जिसे डायटरपीन के रूप में वर्गीकृत किया गया है। ये अणु एस्टरीकृत हो सकते हैं, जिससे 24 डेरिवेटिव बनते हैं, लेकिन वे केवल दो मुख्य यौगिकों द्वारा दर्शाए जाते हैं: कैफेस्टोल और कैवियोल। इन पदार्थों की एंटीट्यूमर क्रिया पर कई शोध हैं, हालांकि कैफेस्टोल की हाइपरकोलेस्ट्रोलेमिक क्रिया विशेष रूप से उल्लेखनीय है।
तुर्की, फ्रेंच प्रेस, एस्प्रेसो या फिल्टर
विज्ञान कैफेस्टोल के एलडीएल कोलेस्ट्रॉल बढ़ाने पर नकारात्मक प्रभाव की पुष्टि करता है, जो एक ऐसा विषय है जिसने मीडिया में चिंता पैदा की है। हालांकि, यह बताना महत्वपूर्ण है कि हर गर्म कॉफी में कैफेस्टोल की उच्च सांद्रता नहीं होती है जो स्वास्थ्य पर नकारात्मक रूप से प्रभाव डाल सके।
वे तैयारी जिनमें कैफेस्टोल की अधिक मात्रा होती है, वे आमतौर पर वे होती हैं जिनमें छानना शामिल नहीं होता है, जैसे तुर्की कॉफी, उबलती हुई और फ्रेंच प्रेस में बनी। वहीं एस्प्रेसो कम स्तर प्रदर्शित करता है, और कागज या कपड़े से फ़िल्टर की गई विधि में बहुत कम सांद्रता होती है, जिसका स्वास्थ्य पर कोई प्रभाव नहीं पड़ता है।
इन डायटरपीन के बारे में एक दिलचस्प बात यह है कि वे उच्च तापमान के प्रति संवेदनशील होते हैं, जिससे उनकी रासायनिक संरचना का क्षरण हो सकता है, जैसा कि ब्राजील में बहुत लोकप्रिय मजबूत और तीव्र बीन्स के भूनने के दौरान होता है। इन परिस्थितियों में, निर्जलीकरण और कैफेस्टोल और कैवियोल के डेरिवेटिव का निर्माण प्रमुख होता है। इन भुने हुए डायटरपीनिक डेरिवेटिव पर वैज्ञानिक शोध कम हैं, जिसका श्रेय शुद्ध डायटरपीन की उच्च लागत और भुने हुए डेरिवेटिव के व्यावसायीकरण की कमी को दिया जा सकता है, क्योंकि प्रयोगशाला में इन यौगिकों को प्राप्त करना जटिल है।
अनुसंधान के लिए उत्पादन मार्ग
इस परिदृश्य में, एरोमा एनालिसिस लैबोरेटरी (LAROMA) का शोध समूह, जो UFRJ के केमिकल इंस्टीट्यूट में स्थित है, ने शुद्ध कैफेस्टोल प्राप्त करने के लिए एक विधि विकसित की है। इसने इन विट्रो पाचन मॉडल और पशु मॉडल में इस पदार्थ से उत्पन्न मेटाबोलाइट्स की जांच को संभव बनाया है, ताकि इसके परिवर्तन और रासायनिक प्रकृति को समझा जा सके।
इस जानकारी के साथ, समूह मानव स्वास्थ्य में इसकी भूमिका को समझने के लिए प्रयोगशाला में यौगिक प्राप्त करने का प्रयास कर रहा है। इसके अलावा, कैफेस्टोल के भुने हुए डेरिवेटिव के उत्पादन मार्गों का निर्माण किया जा रहा है, ताकि उनके स्वास्थ्य पर पड़ने वाले प्रभाव का विश्लेषण किया जा सके, खासकर यदि वे कोलेस्ट्रॉल के संबंध में अपने नकारात्मक गुणों को बनाए रखते हैं।
हाल ही में, उच्च गर्मी के तहत बने कुछ डायटरपीनिक डेरिवेटिव पर इन सिलिको अध्ययन किए गए, जो प्रारंभिक रूप से संकेत देते हैं कि उनमें हाइपरकोलेस्ट्रोलेमिया के समान प्रभाव हो सकता है। इन सिलिको अध्ययन जैविक और रासायनिक प्रक्रियाओं के कम्प्यूटेशनल सिमुलेशन का उपयोग करते हैं, लेकिन उनमें जैविक वास्तविकता को सरल बनाने की सीमा होती है।
भूनने के उत्पादन मार्ग
इस प्रकार, समूह इन भुने हुए डेरिवेटिव के उत्पादन के तरीके विकसित कर रहा है, जिससे उन्हें जीवित जीव में उनकी भूमिका की पुष्टि करने के लिए वास्तविक जैविक प्रतिक्रियाओं में परीक्षण किया जा सके। समानांतर में, खराब गुणवत्ता वाले कॉफी बीन्स के उपयोग पर भी शोध चल रहा है, वे जो पेय के लिए कम उपज वाले होते हैं, ताकि शर्करा से भरपूर तेल और सिरप का उत्पादन किया जा सके, इस प्रकार कॉफी श्रृंखला की चक्रीय अर्थव्यवस्था में योगदान दिया जा सके।
कॉफी एक विश्व स्तर पर सराही जाने वाली पेय है और वैज्ञानिक ज्ञान और नवाचार के अवसरों का एक संभावित स्रोत है, विशेष रूप से ब्राजील में, जो इसके वैश्विक निर्यात का नेतृत्व करता है। समूह द्वारा विकसित कार्य ऐसी रणनीतियाँ बनाने का प्रयास करते हैं जो स्वास्थ्य, बीन्स की गुणवत्ता और स्थिरता के लिए मूल्यवान डेटा प्रदान करें, जिससे कॉफी क्षेत्र में चक्रीय अर्थव्यवस्था के सिद्धांतों को मजबूत किया जा सके।