[科普中国]-绿色食品：咖啡

咖啡的起源

咖啡树和咖啡食用的起源地公认在非洲，其具体地区说法不一，但多数人认为在东非的文明古国埃塞俄比亚。关于咖啡起源的时间则莫衷一是。有一个神奇的故事非常流行。很久以前，埃塞俄比亚西南部咖法（Keffa）地区的牧羊少年卡尔迪（Kaldi）一次赶羊经过一片树林时，他的山羊群啃食路边大型灌木丛上的红果子。卡尔迪无意中发现，山羊吃了红果子后异常兴奋，即使是老山羊也像小山羊一样奔跑跳跃。牧羊少年觉得奇怪，便也摘下一些果实品尝。结果自己也变得非常兴奋、精神，不由得手舞足蹈起来。咖啡（果可食用并能提神）就这样被人发现了。人们把这种果子就叫成当地的地名“咖法”（keffa）以后经过长期地传递和演变就成了今天的“咖啡”（coffee）。咖啡被发现后人们最初只是采摘野生的果子食用，后来才慢慢开始人工栽培。在食用方式上，最初是连肉带核（即咖啡种子—咖啡豆）一起嚼食后来进步为把咖啡果泡水或煮水喝。在用途上，最初主要用于宗教界的宗教活动和医生治病及病人恢复。埃塞俄比亚—红海一带基督教、犹太教都有，后来还有伊斯兰教。各种宗教的教士、修士、教徒嚼了咖啡果或喝了咖啡水后，在彻夜进行的宗教法事活动时便很有精神不打瞌睡。病人们嚼了它或喝了它也能恢复一些精神。咖啡的食用、采摘渐渐跨过非常狭窄的红海传入阿拉伯半岛。《中国大百科全书·农业卷·咖啡条》和《中国农业百科全书·农作物卷·咖啡条》说公元前6世纪阿拉伯人已开始栽种咀嚼食用咖啡，但它们没有例证和文献出处，不大可信。而且，从社会发展史角度审视,公元前6世纪阿拉伯半岛上的阿拉伯人还处于原始社会的野蛮时代。如果那时他们已有了农耕种植，那也只可能种植椰枣、麦子、瓜菜等粮食、蔬菜、多用途作物，而不可能栽培药用类、嗜好类、消闲类作物咖啡。因为当时的生产力水平只允许他们种植那些作物，以保证自己少挨饿,生存下去。新版《美国百科全书·咖啡条》认为，公元后6世纪阿拉伯人开始栽种食用（咀嚼）咖啡。有的学者还把栽培利用咖啡的时代地点精确到公元575年在也门开始栽种。公元9-10世纪的阿拉伯医学家拉吉斯（Rhazes，865-932）在文献中首次明确提到了咖啡，即记载下有人将干咖啡果研碎后用水煎服当药喝。据16世纪的一份阿拉伯文献《咖啡的来历》记载，13世纪中叶有一位穆斯林阿訇奥玛（SheikhOmar）被判罪从也门摩卡(Mocha)流放到欧撒巴。途中，他看到一只鸟在快活地啄食着路旁树上的红果子，便也试着摘了一些煮水喝。小果子有一种奇妙的味道，喝了后困倦、疲劳顿时消除。奥玛尔于是把咖啡果饮用法传授给一些大病初愈的人。奥玛尔后来放逐期满返回摩卡后便把咖啡果和饮用法传播开来。奥玛尔发现咖啡的传说在阿拉伯地区非常流行1。

咖啡香气成分及形成途径生咖啡豆本身没有什么香气，通过炒制发生了明显复杂的化学变化，产生众多的挥发性物质，其总数约增加50倍。对于烘焙咖啡产生的宜人香气的物质的研究已超过百年。Bernheimer第一个报道了关于咖啡的挥发性物质，如甲胺、吡咯等的鉴定。在1921-1930 年间，Reichstein 和 Staudinger第一次对咖啡的风味做了详尽的研究。他们从大量的烘焙研磨咖啡中分离出了一种黄色油状物，并且通过衍生物的制备及化学分析，鉴定出了70余种物质。Flament和 Nijssen等人的许多评论文章中，已报道了咖啡香气物质中具有大量官能团的 800 多种挥发性化合物。其中绝大多数是含氧、含氮或含硫的杂环化合物，如呋喃、噻吩、吡嗪、噻唑、吡咯和吡啶等，还有相当一部分的萜烯、羰基与酚基化合物。现在已经知道影响咖啡风味的可挥发成分有 400 多种，挥发物中约 50%是醛类，约 20%为酮类，约 8%为酯类，约 7%是杂环化合物，约2%是二甲基硫化物，还有少量其它有机物以及有特殊气味的硫化物。还有很少量的腈类、醇类和低分子量饱和烃和异戊二烯那样的不饱和烃，亦有呋喃、糠醛、乙酸和它们的同系物。对咖啡风味起作用的物质有呋喃衍生物、羰基化合物、含硫化合物、吡咯类、恶唑类和酸类物质，它们是通过胡芦巴碱的热解、碳水化合物等生成的。其中比较重要的是糠基硫醇。Reichstein 等首次鉴出的糠基硫醇，是有强烈香气的物质，为咖啡香味主要来源。纯糠基硫醇具有浓烈的硫磺味，但经过高度稀释后则为令人愉快的烘烤、烟熏香味。反式-壬醛使炒制和磨细的咖啡具有新鲜的木香味。环烯和碱性环戊二酮具强烈焦糖香味，麦芽醇具有明显的甜味，3-甲基丁醛可以增强咖啡的甜味。Teranishi 等发现在已经检测出的咖啡的几组成分中都含有呋喃化合物。呋喃衍生物是咖啡芳香性中最重要的组成部分。研究表明，咖啡中不同取代基的呋喃化合物赋予咖啡诸如菠萝、芒果、焦糖等不同的风味。羰基化合物与杂环化合物像吡嗪、噁唑、噻唑、噻吩和吡咯之类是重要的芳香物质。此外，氮和硫化物是焙炒咖啡特有香味的化合物。其中，吡嗪化合物是一类具有坚果特征香气的风味物质，在美拉德反应中极易生成，是咖啡烘焙过程中形成香气的主要来源。在炒制咖啡过程中，有些碳水化合物遭到破坏，其中的蔗糖几乎全部消失，有些碳水化合物热解焦糖化（褐色化合物)。还原糖热解产生呋喃衍生物；葫芦巴碱热解生成吡啶类和吡咯类物质；柠檬酸和苹果酸部分降解成乌头胶、包头二酸(衣康酸)、富马酸、柠康酸、中康酸、缩苹果酸。炒制时，咖啡中也产生痕量烟酸，其在咖啡中的浓度，足以把咖啡饮料作为治疗地方性糙皮病的维生素 pp的补充来源。焦糖化了的碳水化合物的水溶性与咖啡糖磨碎的细度和水解程度有关。炒制过的咖啡，有更多的矿物溶于水。咖啡豆中的矿物质对咖啡热解的进程起着十分重要的作用2。