Miten prosessointi vaikuttaa kahvin antioksidanttikapasiteettiin?

Suomi on kahvikansaa ja kulutuksen perusteella sillä voidaan sanoa olevan meille kansanterveydellistäkin merkitystä. Siksi halusimme perehtyä juuri kahvin positiivisiin ravitsemuksellisiin ominaisuuksiin sekä siihen, miten prosessointi muuttaa näitä ominaisuuksia. Perinteisesti kahvin tärkeimpänä hyötynä on pidetty kofeiinia sen piristävän vaikutuksen takia, mutta tämän lisäksi kahvilla on muitakin tunnettuja toiminnallisia ominaisuuksia. Tämä kirjoitus keskittyy kahvin antioksidantteihin.

Raakakahvin antioksidantit

Antioksidantit ovat yhdisteitä, jotka estävät toisia yhdisteitä hapettumasta ja suojaavat radikaalien aiheuttamilta vaurioilta. Näitä bioaktiivisia yhdisteitä on kahvipavuissa runsaasti, mm. kofeiinia, trigonelliinia, kafestolia ja kahveolia. Näistä kahdella viimeisellä, kafestolilla ja kahveolilla, on myös huonot puolensa, sillä ne tunnetusti nostavat LDL-kolesterolin pitoisuutta veressä. Jotkin polyfenoliset yhdisteet voivat myös toimia antioksidantteina, kahvissa merkityksellisimpiä ovat klorogeenihapot (CGA). Edellämainittujen yhdisteiden lisäksi löytyy pieniä määriä alfa-, beta- ja gammatokoferoleja. Lopullisen kahvikupin antioksidanttikapasiteettiin vaikuttavat lukuisat tekijät. Lajike, alkuperämaa, säilytysolosuhteet, paahtoaste ja paahtotyyppi (natural/torrefaco) ovat vain muutamia näistä tekijöistä.

Onko kahvilaadulla väliä?

Kuten mainittua, myös kahvin alkuperällä ja laadulla on merkitystä kahvin antioksidanttipitoisuuteen ja eri antioksidanttien jakautumiseen. Coffea canephorassa (myöhemmin robusta) on aina enemmän enemmän kofeiinia kuin Coffea arabicassa (myöhemmin arabica). Robustassa on kofeiinia korkeintaan 2,38% ja arabicassa 1,45%. Antioksidanttikapasiteetti korreloi kloorigeenisten happojen suhteen. Kenialaisessa arabicassa on suurempi kloorigeenisten happojen ja kafeiinin suhde kuin muissa kahvilaaduissa. Tämä tarkoittaisi sitä, että kyseisellä lajikkeella on parhaimmat toiminnalliset ominaisuudet, koska sillä on korkea antioksidanttikapasiteetti ja alhainen kofeiinipitoisuus.

Mitä paahtamisen aikana tapahtuu?

Paahtamisen aikana kahvipavuissa syntyy Maillard-reaktion lopputuotteena melanoideja, jotka toimivat vahvoina antioksidantteina. Melanoidit ovat rakeenteeltaan suurilta osin tuntemattomia, mutta molekyylimassaltaan suuria, ja muodostavat jopa 23% paahdetun kahvipavun massasta. Niiden lisäksi syntyy satoja erilaisia pieniä heterosyklisiä yhdisteitä, joiden antioksidanttikapasiteettia on alettu tutkia vasta viime vuosina. Toisin kuin yleensä oletetaan, prosessointi ei aina huononna elintarvikkeiden ravitsemuksellista laatua, vaan tässä tapauksessa voi siis jopa parantaa sitä. Sen lisäksi, että melanoidit toimivat antioksidantteina, ne muodostavat kahvipavulle sen ominaisen värin ja aromin. Lisäksi niillä saattaa olla myös prebioottisia ja antimikrobisia ominaisuuksia. Paahtamisen aikana kuitenkin menetetään jonkin verran alkuperäisiä antioksidantteja polyfenolisten yhdisteiden degradaation takia. Siksi antioksidanttikapasiteetti onkin suurimmillaan keskipaahtoisessa kahvissa, koska antioksidanttihävikki ei ehdi kasvaa liian suureksi, mutta uusia antioksidantteja ehtii kuitenkin syntyä.

Kahvin paahtamiselle vaihtoehtoisena käsittelynä on tutkittu myös puffaamista (eng. puffing), eli yhdistettyä kuuma-korkeapainekäsittelyä. Vertailtaessa klorogeenihappojen ja trigonelliinin pitoisuuksia eri prosesseilla, puffaamalla pitoisuudet säilyvät suurempina varsinkin käsittelyajan pidentyessä. Puffatun kahvipavun uuton saanto on myös vähän suurempi verrattuna paahdettuun papuun. Siten puffausta voisi ajatella varteenotettavana vaihtoehtona paahtamiselle, kun halutaan tuottaa mahdollisimman korkean antioksidanttikapasitettin kahvia ilman, että lopputuotteen aistinvaraiset ominaisuudet kärsivät.

Mitä eroa eri keittämismenetelmillä on?

Kahvin valmistusmenetelmä on oleellinen vaihe kahvin terveysvaikutusten kannalta, sillä paahdettuja kahvinpuruja tulee uuttaa, jotta antioksidantit saataisiin nautittavaan muotoon. Yleisimpiä kahvityyppejä maailmalla ovat espresso ja suodatinkahvi. Näistä espressossa on huomattavasti suurempi määrä antioksidantteja. Tämä johtuu siitä, että espressoa suodatetaan huomattavasti lyhyemmän aikaa kuin suodatinkahvia. Suurin osa antioksidanttiaktiivisuudesta vastaavista yhdisteistä suodattuu heti suodatusprosessin alussa. Ero voi osin selittyä myös sillä, että usein espressoissa käytetyn robusta-kahvin uutteen antioksidanttipitoisuus on korkeampi, kuin yleensä vaaleissa paahdoissa käytetyn arabican. Lisäksi erot antioksidanttipitoisuuksissa espresson ja suodatinkahvin välillä voivat tasoittua sen perusteella, kuinka paljon kahvia juodaan. Espressossa on antioksidantteja enemmän per millilitra kuin suodatinkahvissa, mutta espressoa juodaan usein vain erittäin pieni kupillinen. Suodatinkahvia voidaan juoda taas useita isoja kupillisia, jolloin erot pitoisuuksissa eivät välttämättä ole merkittäviä.

 

Kirjoittanut Hanna-Mari Saalo & Jemina Haaranen.

 

Lähteet:

Komes D., Bušić A., (2014). Processing and Impact on Antioxidants in Beverages, chapter 3: Antioxidants in Coffee

Ludwig, Iziar A ; Sanchez, Lidia ; Caemmerer, Bettina ; Kroh, Lothar W ; De Peña, M. Paz ; Cid, Concepción. Extraction of Coffee Antioxidants: Impact of Brewing Time and Method, Food Research International August 2012, Vol.48(1), pp. 57-64

Patricia Esquivela P., Jiménezb V.M., Functional properties of coffee and coffee by-products, Food Research International (2012), Vol.46 (2), pp. 488-495

Babova O., Occhipinti A., Maffei M. E. Chemical Partitioning and Antioxidant Capacity of Green Coffee (Coffea arabica and Coffea canephora) of Different Geographical Origin, Phytochemistry March 2016, Vol. 123, pp. 33-3

Wooki Kim, Sang-Youn Kim, Dae-Ok Kim, Byung-Yong Kim, Moo-Yeol Baik,. Puffing, a novel coffee bean processing technique for the enhancement of extract yield and antioxidant capacity, Food Chemistry (2018), Vol. 240, pp. 594-600