Бразилия занимает позицию крупнейшего мирового производителя сырого кофейного зерна. Около 70% национального производства составляют арабика, а остальное — канефора. Арабика известна тем, что дает специальные сорта кофе, которые обычно считаются превосходящими те, что производятся из канефоры.
Такое большое наличие сырья делает кофейное зерно объектом большого интереса для научных исследований в стране. Исследования охватывают вопросы от сельского хозяйства, связанные с посадкой и послеуборочной обработкой, до более глубокого анализа химического состава и потенциального использования этих соединений в различных областях.
Химия кофе
Наиболее распространенной химической категорией в кофейных зернах являются углеводы, за которыми следует заметная липидная фракция, ответственная за образование кофейного масла. Это масло может содержать до 70% триглицеридов, многие из которых обладают известными антиоксидантными свойствами, что делает его полезным в косметической промышленности. Кроме того, оно способствует кремовости напитка, улучшая пену.
Наряду с триглицеридами существует значительная группа метаболитов, классифицируемых как дитерпены. Эти молекулы могут быть эстерифицированы, образуя 24 производных, но представлены всего двумя основными соединениями: кафестолом и кавеолом. Существует множество исследований о противоопухолевом действии этих веществ, хотя гиперхолестеринемическое действие кафестола особенно примечательно.
Турецкий, френч-пресс, эспрессо или фильтр-кофе
Наука подтверждает негативное влияние кафестола на повышение уровня ЛПНП-холестерина, что вызывает обеспокоенность в СМИ. Однако важно отметить, что не весь горячий кофе содержит высокую концентрацию кафестола, которая может негативно сказаться на здоровье.
Приготовления, содержащие больше кафестола, как правило, это те, которые не проходят фильтрацию, такие как турецкий кофе, кипяченый и приготовленный во френч-прессе. Эспрессо демонстрирует более низкие уровни, а метод фильтрации бумагой или тканью имеет очень низкую концентрацию, не влияющую на здоровье.
Интересным моментом в отношении этих дитерпенов является их чувствительность к высоким температурам, что может привести к деградации их химической структуры, как это происходит при обжарке сильных и интенсивных зерен, очень популярных в Бразилии. В таких условиях преобладает обезвоживание и образование производных кафестола и кавеола. Существует мало научных исследований об этих дитерпеновых производных, образовавшихся при обжарке, что можно объяснить высокой стоимостью чистых дитерпенов и отсутствием коммерциализации производных обжарки, поскольку получение этих соединений в лаборатории является сложным.
Маршрут производства для исследований
В этом контексте исследовательская группа Лаборатория анализа ароматов (LAROMA), расположенная в Химическом институте UFRJ, разработала метод получения чистого кафестола. Это позволило исследовать метаболиты, образующиеся из этого вещества в моделях in vitro пищеварения и на животных моделях, чтобы понять его трансформацию и химическую природу.
С этой информацией группа стремится получить соединения в лаборатории, чтобы понять их роль в здоровье человека. Кроме того, разрабатываются пути производства производных обжарки кафестола с целью анализа их воздействия на здоровье, особенно сохраняют ли они свои негативные характеристики в отношении холестерина.
Недавно были проведены исследования in silico некоторых дитерпеновых производных, образовавшихся при высоких температурах, которые предварительно указывают на возможность их сходного эффекта с гиперхолестеринемией. Исследования in silico используют компьютерное моделирование биологических и химических процессов, но имеют ограничение в упрощении биологической реальности.
Маршруты обжарки
Таким образом, группа разрабатывает методы для производства этих производных обжарки, позволяя тестировать их в реальных биологических реакциях для подтверждения их роли в живом организме. Параллельно проводятся исследования по использованию дефектных кофейных зерен, тех, что имеют низкий выход для напитка, с целью производства масел и сиропов, богатых сахарами, тем самым способствуя циркулярной экономике кофейной цепочки.
Кофе — это напиток, который ценится во всем мире и представляет собой потенциальный источник научных знаний и возможностей для инноваций, особенно в Бразилии, которая лидирует в мировом экспорте. Работы, проводимые группой, направлены на создание стратегий, предоставляющих ценные данные для здоровья, качества зерен и устойчивости, укрепляя принципы циркулярной экономики в кофейном секторе.
