A kávéfajták közötti különbségek kémiai összetételben és külső megjelenésben jelentkeznek. Ezek határozzák meg ugyanis a pörkölhetőséget és a kávé extraktum élvezeti értékét. A kávészemek több mint 50%-a vízben oldhatatlan anyagokból áll. A lipidek (8-16 %) mellett tartalmaz proteineket is, de a fő építőanyagai a nagy molekulasúlyú poliszacharidok:
- cellulóz (10-11%) - hemicellulóz (20-22%) - nyersrost (25-30%)
A nyerskávé nitrogéntartalmának másik részét az alkaloidák (koffein, trigonellin és vitaminok) képezik. /Vitaminjai többek között a pantoténsav, a folsav és a tiamin./ Az aroma kialakításában fontos szerephez jut még a kávéban található zsiradék, a kávéolaj, mely szobahőmérsékleten folyékony, dermedéspontja 4, 5 ºC.
Az emberi szervezetre leginkább az alkaloidák gyakorolnak hatást. Egyes érterületekre tágító hatást fejt ki fokozva ezzel az emberi szívműködést. Az agykéregben csökkenti a központi idegrendszer gátló hatását, csökkenti a fáradtságérzetet és serkenti a szellemi tevékenységet. Az élénkítő hatás általában 0, 1 g koffein elfogyasztása után jelentkezik. A nagyobb dózis ellenkező hatást vált ki, fáradtságot, a túlfokozott idegműködés következtében gyengeséget idéz elő.
Kávé komponensek
Szénhidrátok
A nyers kávéban számos szénhidrát, például poliszacharid és kis molekulatömegű cukor (mono-, di- és triszacharid) van. A szabad cukrok közül a répacukor mennyisége a legnagyobb; az Arabica szárazanyag-tartalmának mintegy 8%-a szacharóz. A nyers kávé szárazanyag-tartalmának a felét is elérheti a poliszacharidok mennyisége. Hidrolízissel főként mannózt, galaktózt, glükózt és arabinózt mutattak ki. Pörköléskor az összetétel jelentősen megváltozik, az egyszerű cukrok (pl. az arabinóz) jórészt elbomlanak.
Nitrogéntartalmú vegyületek
A kávé nitrogéntartalmú komponenseit rendszerint három csoportba sorolják: alkaloidok, trigonellin és nikotinsav, valamint aminosavak és fehérjék.
Koffein
A koffein talán a kávé legismertebb alkaloidja. Az Arabica szárazanyag-tartalmának 1-2%-át teszi ki (a Robustában kb. kétszer ennyi van.) Nemcsak a kávé tartalmaz koffeint, hanem például a tea, a kóladió és kis mennyiségben a kakaó is. A kávé sok koffeint tartalmaz, például másfél deciliter (híg) instant kávéban kb. 60–70 mg koffein van. Hasonló mennyiségű tea kb. 50 mg koffeint tartalmaz. Egy 375 ml-es Coca Colás dobozban kb. 48 mg koffein van, a Pepsi Colásban kb. 40 mg. A koffein szerencsére lebomlik a májban. A teában van egy kevés teofillin is. Ez a koffeinnél jobban ellazítja a hörgők izmait, ezért asztma kezelésére használható. A kakaó fő alkaloidja, a teobromin, és a tea egyik fontos alkaloidja, a teofillin, a koffeinhez hasonló vegyület. (Régebben a teában található koffeint teinnek nevezték.)
A koffein fokozza a szívműködést, az anyagcserét és a légzést, növeli a vérnyomást és a vérkeringési sebességet, tágítja az agyi ereket, szűkíti a bélben levő ereket, vizelethajtó. Megszünteti az álmosságot, javítja a hangulatot, gyorsítja a gondolkodást, átmeneti teljesítménynövekedést idéz elő, amelyet rohamos teljesítménycsökkenés követ. Egy csésze kávé elfogyasztása után 5 percen belül az egész test szöveteiben kimutatható a koffein. Koncentrációja 20–30 perc múlva éri el a maximumot, és körülbelül 3–6 óra múlva, terhes nõk esetében még lassabban csökken a felére. Nagy koffeinadag (kb. 300 mg fölött) kézremegést, vértolulást, szívtáji nyomást okoz, gátolja a foszfo-diészteráz enzimet, és befolyásolja a neuronok tüzelését. A teobromin vizelethajtó, értágító és fokozza a szívizomzat tevékenységét; a központi idegrendszert alig ingerli. A teofillin vizelethajtó hatása a legerősebb a három alkaloid között, a központi idegrendszert a koffeinnél kevésbé serkenti. Ingerli a légzésközpontot.
Trigonellin
A kávé szárazanyagtartalmának kb. 1%-a trigonellin. A vegyület hő hatására könnyen bomlik; pörköléskor főként piridin- és pirrolszármazékok keletkeznek belőle.
Klorogénsavak
A klorogénsavak a kínasav (1,3,4,5-tetrahidroxi-1-ciklohexánkarbonsav) észterei. [Például a kínasav 5-ös OH-csoportja alkot észtert a kávésavval (3,4-hidroxi-fahéjsav).] Klorogénsav van többek között az újborban és a csonthéjas gyümölcsök fáinak leveleiben is, és klorogénsavtól sötétedik meg a burgonya.
Illékony komponensek
Az illékony anyagokat rendszerint gázkromatográfiás vagy HPLC módszerrel választják el. Ezek a komponensek jórészt a pörköléskor meginduló reakciókban keletkeznek. A cukrokkal, aminosavakkal, egyéb szerves savakkal és fenolos vegyületekkel lejátszódó folyamatok során alakul ki a különbözô kávéfajták aromája. Az illékony anyagok összetétele számos tényezőtől függ, például attól, hogy milyen éghajlaton, milyen talajban termesztik a kávét, hogyan tárolják, pörkölik a kávébabot.
Karbonsavak
Az alifás karbonsavak a kávé minőségének fontos tényezői: a pH változásai a funkciós csoportokat, például a fenolos hidroxicsoportokat disszociációra késztethetik, ami módosítja a kávé aromáját.
A kávéban sokféle jellegzetes ízű savat mutattak ki. A 2-metil-valeriánsav például csokoládéízt, a piroszőlősav karamelles aromát kölcsönöz a kávénak.
A nyers kávéban a nem illékony savak, például a citromsav, a maleinsav, az oxálsav és a borkősav mennyisége a 2%-ot sem éri el. A pörkölt kávéban több mint 30 alifás savat azonosítottak. Ezek közül 15 nem illékony, 1-10 szénatomszámú sav, a többi illékony. Általában minél sötétebbre pörkölik a kávét, annál kevesebb benne a sav.
A kávé ízét a 2-furil-metántiol és a hasonló vegyületek adják, amelyek a pörkölés alatt is a kávéban maradnak.
A kávé, a teofillin és a 2-furil-metántiol szerkezetének vázlata
(Források: http://www.frissizek.hu/kapucziner/index.html
http://www.receptbazar.hu/?content=cikk&tma=K%25E1v%25E9
http://ananasz.metro.hu/augusztus/balzsamecet_KV/balzsamecet_kv.html
http://www.chemonet.hu/hun/tudakozo/mm/kave.html
http://www.barista.lap.hu/)
