27.08.2021 - American Chemical Society (ACS)

Verbindungen, die dem Kaffee sein charakteristisches "Mundgefühl" verleihen

Kaffeetrinker kennen intuitiv das Vergnügen, ein weiches, reichhaltiges Gebräu im Gegensatz zu einem wässrigen zu schlucken. Abgesehen von zugesetzter Sahne oder Zucker trägt der Kaffee selbst zu diesem Gefühl bei, das als "Körper" oder "Mundgefühl" bezeichnet wird, aber die spezifischen Verbindungen sind nicht genau definiert. Jetzt berichten Forscher über mehrere Kaffeebestandteile, die dazu beitragen, dass das Getränk das Innere des Mundes bedeckt, sowie über Adstringenz und Kreideempfindungen. Die Ergebnisse könnten genutzt werden, um die Verarbeitungs- und Röstbedingungen für Spezialitätenkaffees zu optimieren.

Die Forscher werden ihre Ergebnisse heute auf der Herbsttagung der American Chemical Society (ACS) vorstellen. Die ACS Fall 2021 ist eine gemischte Tagung, die vom 22. bis 26. August virtuell und persönlich stattfindet und vom 30. bis 30. August als On-Demand-Inhalte verfügbar ist. Auf der Tagung werden mehr als 7.000 Vorträge zu einem breiten Spektrum wissenschaftlicher Themen gehalten.

"Wir wussten, dass Kaffee selbst das Gefühl der Textur beeinflussen kann, und man nahm bisher an, dass dies auf Zucker und Lipide zurückzuführen ist", sagt Dr. Christopher Simons, einer der Hauptforscher des Projekts. "Aber unser Team hat herausgefunden, dass dieses Gefühl durch kleine Moleküle ausgelöst werden kann, was ziemlich einzigartig ist. Er sagt, dass dieses Wissen den Erzeugern helfen könnte, den besten Kaffee zu produzieren. Es könnte auch dazu beitragen, dass Genießer bestimmte Eigenschaften einer Tasse Kaffee bestimmten Verbindungen zuordnen, so wie es Weinliebhaber tun.

Brianne Linne, eine Doktorandin, die ihre Arbeit auf der Tagung vorstellt, hatte zuvor die taktile Wahrnehmung auf der Zunge untersucht, als sich die Gelegenheit ergab, den Kaffeekörper zu untersuchen. "Bei unserer Hintergrundlektüre fanden wir heraus, dass die Definitionen des Kaffeekörpers sehr vage und manchmal sogar widersprüchlich sind, so dass wir dachten, dass dies ein interessantes Thema für unsere Untersuchung wäre", sagt sie. Linne arbeitet gemeinsam mit Simons und Dr. Devin Peterson, dem Hauptautor des Projekts an der Ohio State University (OSU), an dem Projekt.

Das Team machte sich daran, die für das Mundgefühl des Kaffees verantwortlichen Verbindungen zu isolieren, indem es zunächst ein beschreibendes Analysepanel erstellte. Sie begannen mit vier verschiedenen Kaffeesorten, die von der Specialty Coffee Association zugelassene Prüfer in Bezug auf den Körper unterschiedlich bewertet hatten. Ein separates Gremium von acht erfahrenen Verkostern, die sich mit der Wahrnehmung des Tastsinns auskennen, einigte sich dann auf eine Reihe von Referenzen, die die unterschiedlichen Empfindungen der einzelnen Tassen veranschaulichten.

"Um den Begriff 'Körper' besser definieren zu können, haben wir ihn in Komponenten aufgeteilt, die es uns ermöglichen, nach den Komponenten zu suchen, die diese besonderen Empfindungen hervorrufen", sagt Simons. Zur Unterscheidung der Kaffees dienten vier taktile Unterattribute, nämlich Kreidigkeit, Mundgefühl, Adstringenz und Dicke. Der vollmundigste Kaffee wurde mit Hilfe der Flüssigkeitschromatographie in 12 Fraktionen aufgeteilt, die jeweils von einer Gruppe von fünf Verkostern bewertet wurden. Wenn eine Mehrheit ein Teilattribut in einer Fraktion stark bewertete, wurde sie weiter gereinigt, um die genaue Verbindung zu bestimmen, die dafür verantwortlich war.

Die Forscher fanden heraus, dass eine Gruppe kleiner Moleküle für das Mundgefühl des Kaffees verantwortlich ist. Laut Peterson isolierten sie Melanoidin-Verbindungen, die bei der Maillard-Reaktion während des Röstens entstehen, und brachten sie zum ersten Mal mit der Adstringenz in Verbindung. Zwei Verbindungen, 3- und 4-Caffeoylchinasäure, stehen in Zusammenhang mit dem Mundgefühl. Unerwarteterweise ließ das Gefühl mit zunehmender Konzentration nach. Peterson erklärt, dass biologische Reaktionen zwar vielfältig sind, es aber ungewöhnlich ist, dass ein Merkmal bei niedrigen Konzentrationen wahrgenommen wird, bei hohen Konzentrationen jedoch nicht. Schließlich isolierten sie eine neue Verbindung, die mit dem Kreidegeschmack zusammenhängt und eine Aminosäure enthält.

Das Team interessiert sich nun dafür, ob es im Mund Mechanorezeptoren gibt, die diese kleinen Moleküle erkennen. Laut Peterson könnten solche Rezeptoren für das verminderte Gefühl der Mundschleimhaut verantwortlich sein, das mit zunehmender Kaffeoylchinasäure auftritt. Außerdem wollen sie mehr darüber erfahren, wie sich die Anbaubedingungen für Kaffeebohnen und die Rösttemperaturen auf diese Verbindungen auswirken. Mit diesem Wissen könnten Züchter und Hersteller ihre Prozesse so gestalten, dass die kleinen Moleküle in einer Tasse Kaffee je nach den Vorlieben der Verbraucher hervorgehoben oder heruntergespielt werden.

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