Kahve severler olarak hepimiz kahvenin sağlığa olan yararlı / zararlı etkileri ile ilgili birçok yazı okumuşuzdur.
Bir gün içimiz elverirse kullanım miktarlarının abartıldığı durumlarda zararlarından bahsedebiliriz ama bu yazıda amaç bize olan yararlı etkilerinin kavurma ile nasıl artırılıp azaltılacağına bilimsel bir bakış açısı ile aktarmak olacak. Ve elbette bilimsel çalışmalar üzerinden konuşuyor olacağız.
Kahve en sevdiğimiz içecek olmasının yanı sıra, vücudumuzda enerji verici, uyarıcı, yağ yakıcı, fiziksel performans iyileştirici, diyabete karşı koruyucu gibi birçok faydalı etkiye sebep olur.
Bu özellikler, kahve çekirdeklerinde saklı faydalı bileşenlerin ve bileşiklerin sonucudur. Kahve, güçlü antioksidan aktivite ile karakterize edilen önemli bir madde kaynağı olarak kabul edilir. Bu özellik esas olarak polifenoller ve melanoidinlerin içeriğinden etkilenir. Kahve içecekleri, meyve ve sebzelerin yanı sıra tüketicilerin beslenmesinde günlük antioksidan alımına önemli ölçüde katkıda bulunur. Fenolik bileşikler, tükürükteki prosiyanidin başta olmak üzere fenolikler ve glikoprotein arasındaki etkileşim nedeniyle kahvenin rengi, burukluğu, acılığı ve aroması gibi duyusal özelliklerine katkıda bulunduğundan tarımsal gıda maddelerinin beslenme, organoleptik ve ticari özelliklerinde önemli bir rol oynamaktadır. Polifenoller ve klorojenik asit, kahvenin antioksidan özellikleriyle ilgili bileşiklerdir. Kahvenin sağlığa önemli yararlı etkisini temsil eden antioksidan aktivite olan oksidasyon sürecini engelleme yeteneği, içerdiği klorojenik asit ve ferulik, kafeik ve n-kumarik asitler gibi polifenolik bileşiklerle ilgilidir. Bu yazımızda kahvedeki antioksidan seviyelerinin, kavurma parametreleri ile nasıl değiştiğini ve aralarındaki ilişkiyi inceleyeceğiz.
Kavrulmuş kahvede Melanoidinler olarak bilinen kahverengi pigmentler sentezlenir. Bu bileşiklerin, kafein ve trigonellinin yanı sıra güçlü antioksidanlar olduğuna inanılmaktadır. Kavurma işlemi sırasında yüksek antioksidan aktivite gösteren fenilalaninler ve heterosiklik bileşikler oluşur. Doğal kahve işlenirken, kavurma aşaması, polifenoller gibi biyoaktif bileşiklerdeki değişiklikleri ortaya çıkarmak için gerekli görülmektedir. Kavurma sıcaklığı hem duyusal hem de antioksidan özellikleri etkileyen önemli bir rol oynar. Bunlar, Maillard reaksiyonu sırasında üretilen bileşiklerden etkilenebilir. Çalışmada; Colombia El Colibri Amarillo, Yellow Caturra, Colombia El Colibri Rojo Red Caturra, India Bababudangiri Kents, Catimor, India Malabar, Ethiopia Sidamo Heirloom,
Ethiopia Yirgacheffe Heirloom, Ethiopia Yirgacheffe Kochere Heirloom, olmak üzere 7 arabica ve 1 adet de Vietnam Queen Coffea canephora olarak robusta kullanılmıştır.
Çalışmadaki çekirdekler, ev baristaları için uygun olan Behmor 1600, model TO9500T makinesinde, light-medium-dark olmak üzere 3 farklı şekilde kavruldu. Kavrulan çekirdekler 10.000 rpmde öğütüldü. Kahvelerin nem oranları sırasıyla, yeşil haldeyken %8,99, light kavrum sonucu %1,99, medium kavrum sonucu %2,52 ve dark kavrum sonucu %2,36 olarak saptanmıştır.
Toplam polifenollerin tayini için çok sık kullanılan bir yöntem olan Folin-Ciocalteu spektrofotometrik cihazı ile çalışılmıştır. Bu yöntem, tek elektron transferine dayanan reaksiyonlar (SET) mekanizması ile çalışır. Bu metodda toplam fenol tayin edilirken 750 – 765 nanometrelerde okuma yapılır.
Toplam antioksidan kapasitesi tayini için ise, Brand Willams’a göre radikal süpürme deneyi DPPH (2,2- difenil 1-pikrilhidrazil) kullanılarak yapılmıştır.
Sizleri daha fazla kimya ve teknik analizler ile sıkmadan bu geniş çaplı çalışmanın sonuçlarını inceleyelim.
Sonuçlara göre, Yeşil Arabica kahvelerinde polifenol değerleri 49.19 ± 0.70 ile 74.05 ± 0.28 g GAE.kg-1 arasında değişirken, en yüksek polifenol içeriği 74.05 değeriyle Vietnam Queen Coffee örneğinde, evet evet yanlış duymadınız bir robustada, ve en düşük Etiyopya Sidamo örneğinde bulundu. Bu sonuç bazılarınızı şaşırtmış olabilir ama bir sonraki yazıda bunun nedenleriyle ilgili yaptığımız çalışmayı sunacağız.
Bu konuyu askıya alarak sonuçlardan devam edelim…
Aynı çekirdeğin farklı kavrulma derecesindeki değerlere, Etiyopya Yırgacheffe Kochere kahvesini ele alarak bakacak olursak, yeşil halindeki toplam polifenol değeri, 55.45 GAE.kg-1 light olarak kavrulmuş halindeki toplam polifenol değeri 50.15 GAE.kg-1, medium olarak kavrulmuş halindeki toplam polifenol değeri 51.93 GAE.kg-1 ve dark olarak kavrulmuş halindeki toplam polifenol değeri ise 42.36 GAE.kg-1 olarak kaydedilmiştir. Farklı yörelere ait çekirdeklerin aynı kavrum derecesindeki toplam polifenol değeri farklılıkları ise, Colombia El Colibri Rojo çekirdeği ve India Monsooned Malabar çekirdeği olmak üzere iki farklı yöre çekirdeğinin sonuçlarını inceleyebiliriz. Sonuçlara göre aynı kavrum derecesinde kavrulmuş olan Colombia El Colibri Rojo çekirdeğinin toplam polifenol değeri 41.90 GAE.kg-1 iken India Monsooned Malabar çekirdeği 48.01 GAE.kg-1dir.
Kahve yetiştirilen bir bölgenin kahve çekirdeklerindeki polifenollerin gelişimi üzerinde görüldüğü üzere oldukça önemli bir etkisi vardır. Kahvede polifenollerin korunmasında çok önemli olan kavurma işlemidir ve yeşil hali ile kahve çekirdeklerinin üç kavurma aşamasının tümü arasındaki polifenolik düzeylerde istatistiksel olarak önemli bir fark (P˂0.001) bulunmuştur. Çalışmada daha uzun kavurmanın yani dark dediğimiz kavurma tarzının, tüm kahve çeşitlerinde, polifenol bileşik seviyelerinde (%7,3'ten %32,1'e) önemli bir düşüşe neden olduğu ortaya koyulmuştur. Aynı şekilde kavurma sıcaklığı ve süresi arttıkça toplam polifenol seviyesi gibi toplam antioksidan seviyesinin azaldığını gözlemlenmiştir. Kullanılan yönteme bağlı olarak, açık-orta ve orta kavrulmuş yani medium roast olarak tabir ettiğimiz kavrum derecesi kahve için optimum antioksidan miktarını ortaya çıkarmaktadır.
Kahve antioksidan aktivitesi ve kavurma arasındaki ilişkiyi araştıran çok sayıda yayın vardır:
– Kavrulmuş kahve ile yeşil kahve çekirdeklerindeki antioksidan aktivitenin karşılaştırılması;
– Antioksidan aktivitenin kavurma sıcaklığına ve süresine bağlılığı;
– Antioksidan aktivite ile kullanılan kavurma yöntemi (konveksiyon ve mikrodalga kavurma) arasındaki ilişki.
Daha önceki yayınlardan yola çıkarak, farklı kahve türleri, bileşim ve ayrıca kavurma sırasında üretilen farklı moleküller arasındaki antioksidan aktivitedeki farklılıklar, değişen polifenolik içeriklerine de bağlanabilir. Kavurma derecesine bağlı olarak yeşilden kahverengiye kadar belirgin renk değişiminin yanı sıra, birçok bilinmeyen ve tanımlanamayan karmaşık fiziksel ve kimyasal değişiklik meydana gelir. Yeşil kahve çekirdeklerindeki ana antioksidanlar olan klorojenik asitlerin içeriği, kavrulduktan sonra önemli ölçüde azalırken, kavrulduktan sonra melanoidinler (güçlü antioksidanlar olan) gibi polimerik bileşikler ve diğer bileşikler oluşur.
Bu çalışma farklı yörelerden alınan kahvelerin farklı parametreler ile kavrulmasının ardından meydana gelen toplam polifenol ve toplam antioksidan seviyesinin ölçülmesini ele almıştır.
Bu çalışmada esas olan kavrulma etkisidir.
Çalışmadan özetle antioksidan ve polifenol seviyesinin en yükseğini yakalamak ve kahveden sağlığa hitap yüksek verimi elde etmek amacıyla; oluşumunu tamamlamış light roast, light medium ve medium roast kahveler dışındaki dark kahvelerden mümkün olduğunca kaçılması gerekmektedir.
Duygu Kurtuluş
Co-Founder / Chemist / Nanotechnology Engineer / Hazardous Chemical Consultant / Chemical Evaluation Specialist
Commentaires