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你最喜欢的咖啡产区是哪里？巴西、肯尼亚、埃塞俄比亚？为什么你要关心咖啡来自哪个国家？很可能有一个重要的原因是因为，同一个品种的咖啡会根据其生长的地方而具有不同的化学成分。这些化学成分上的差异不仅影响风味和外形，还可以帮助我们更好地识别咖啡。
咖啡化学成分的笔记。图片来源：Nathan Colton
地域与化学成分的关系
很多因素都会影响咖啡的化学成分。生产者控制着大量的变量，包括它们种植的品种，收获植物的时间以及咖啡的加工方式。他们还可以选择咖啡种植的环境，包括使用多少肥料和阴凉处的面积。这些因素的组合，以及该地区的自然环境条件和特定的地块，有助于每种咖啡独特风味的产生。
我们长期根据原产地来区分咖啡的风味。我们谈论水果风味，酸度高的非洲咖啡，或者浓郁的中美洲咖啡。风味是咖啡独特化学成分产生的结果，因此我们可以得出结论，区域风味是每个地区的咖啡具有相似化学成分的结果。
使用Kalita 滤杯冲煮的咖啡。图片来源：Miguel Regalado
使用化学标记识别咖啡
通过核磁共振光谱学（更好地称为核磁共振指纹识别），科学家已经发现可以用来识别来自哥伦比亚的咖啡的标记，并且已经使用相同的技术来识别拼配咖啡中的罗布斯塔豆。当你怀疑只有阿拉比卡豆的拼配咖啡中掺杂了更便宜的罗布斯塔豆时，这是一种有效的识别方法。
研究人员还研究了酚类和甲基黄嘌呤化合物来鉴别咖啡。这些化合物组都存在于所有咖啡中。
甲基黄嘌呤类包括咖啡因，可可碱和茶碱。酚类化合物包括有机酸和绿原酸，例如阿魏酸，奎尼酸，咖啡酸，以及由称为咖啡酰奎宁酸（CQA）的奎尼酸和咖啡酸的组合形成的化合物。酚类化合物产生咖啡的大部分香气和味道。
目前已经证明，这两组化合物对咖啡植物的不断变化的环境非常敏感。人们认为它们参与到了咖啡植物如何适应环境这个过程当中。
来自欧洲健康和消费者保护委员会的研究人员通过分析甲基黄嘌呤和酚类化合物来对咖啡进行按原产地的分类，准确度至少达到90％。虽然令人印象深刻，但咖啡在其大陆的分布仍然过于宽泛，无法实际应用。
在世界地图上的咖啡豆。图片来源：Nathan Colton
国家特定的化学成分
我自己的公司Sci-Fi Foods专注于确定与国家或地区来源相关的化学成分。我们观察到不同咖啡中咖啡因和酚类化合物（如不同的CQA）的含量存在很大差异。例如，来自萨尔瓦多和委内瑞拉的咖啡含有极低的咖啡因和CQA，而肯尼亚的咖啡因其高CQA水平而闻名。我们的研究还表明，南美和中美洲咖啡中的葫芦巴碱和乙酸水平存在显着且特征性的差异。
我们正致力于在咖啡化学中寻找更加一致的区域差异，目标是能够通过关键分子的浓度来识别产区。我们希望在不久的将来，能够预测未知样品的来源，并根据原产地区分咖啡生豆。
了解化学成分及其对剖面的影响可能有助于维持甚至加强每个产区的特征。如果我们能够更好地了解哪些因素对每个地区的独特风味产生影响，我们可以尝试新的条件来强化或改变风味特征。
咖啡樱桃和豆。图片来源：Miguel Regalado
为什么咖啡的化学成分与原产地之间的关系至关重要
了解化学成分如何与生豆以及烘焙后的风味相关联对于烘焙商、生豆买家和消费者来说非常重要。它可以告诉我们购买的是什么类型的豆子——如果我们知道豆子含量高的化合物会产生我们喜欢的味道，这可能是一种更准确的方法来找到我们喜欢的豆子而不是通过了解主观的风味描述去寻找。更好地理解化学也可以帮助我们开发烘焙和冲煮的方法。
化学与原产地之间的关系可能会产生类似的影响，使生产者能够选择最适合其农场的品种，并通过农业上的选择来影响咖啡的风味。例如，如果他们知道某种环境条件产生与所需风味相关的化学物质，他们可以选择专注于创造该环境。
倒入杯中的咖啡。图片来源：Fernando Pocasangre
如果我们可以通过化学识别产区，我们可以为咖啡进行注册保护原产地名称。更好的识别还可以提高透明度并确保整个供应链的可追溯性。
为什么可追溯性很重要？因为传统的咖啡供应链涉及很多参与者，很容易忘记咖啡来自哪里以及它经历了哪些过程。如果我们可以使用化学分析来确认原产地和其他因素，我们可以更好地信任供应链并增加问责制。反过来，这可以改善市场准入，并可能提高小规模优质咖啡生产商的价格。
化学分析也可能有助于减少欺诈和虚假陈述，例如，在发现阿拉比卡拼配咖啡中混有罗布斯塔豆这样的例子。
位于萨尔瓦多的一个咖啡农场里的成熟咖啡樱桃。图片来源：Miguel Regalado
对咖啡的化学成分进一步分析遇到的障碍
要想充分理解原产地和咖啡中所含化学成分之间关系，需要直面一个很重要的问题是关于原产地规定的咖啡生豆的化学数据并不多。了解与地区相关的咖啡的化学成分需要在几个收获季节对来自每个主要咖啡区域的大量咖啡样品进行分析。
考虑到咖啡生产遍布几个大陆和许多生产国，这对任何一个研究团队或公司来说都是一项艰巨的任务。要进行如此大规模的研究，我们需要集体的努力。
咖啡化学和风味之间的关系更受关注。各种机构、公司和爱好者创建了一个网络，以分享有关该主题的数据和想法。这个结果是系统的数据记录，因为更多的团队能从中得知哪些数据点仍然缺乏。这应该是希望了解咖啡化学与原产地之间联系的研究人员的一个例子。
一杯用埃塞俄比亚豆子冲煮出来的咖啡。图片来源：Julio Guevara
通过更好地理解咖啡生豆中原产地和化学成分之间的关系，可以获得很多好处。增加的知识可以为农业实践提供信息，使生产者能够选择最佳品种，并更好地为该地区量身定制方法。
除了更好地理解咖啡的风味如何被创造之外，化学成分的分析还可以帮助我们提高供应链的透明度和可追溯性。
如果整个行业的研究人员和生产者能够大规模地进行协作和对数据进行跟踪，那么就有更大的潜力来更全面地了解咖啡的生产了。
译自Perfect Daily Grind
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2019-04-30 22:58:46
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