摘要:绿原酸(Chlorogenic acid;CGA),又名咖啡鞣酸,它是植物在有氧呼吸过程中,产生的一种天然的多酚类化合物,是第七大营养素的主要成分。
绿原酸(Chlorogenic acid;CGA),又名咖啡鞣酸,它是植物在有氧呼吸过程中,产生的一种天然的多酚类化合物,是第七大营养素的主要成分。
绿原酸 (CGA) 于 1932 年被发现,代表了在生咖啡和烘焙咖啡中发现的一大组酯化化合物。在烘焙过程中,CGA 会缓慢分解,形成咖啡酸和奎宁酸。
绿原酸是一种天然存在的多酚,在咖啡、苦丁茶、金银花、蓝莓和土豆中含量丰富。
绿原酸 (CGA) 的化学式:
阿拉比卡和罗布斯塔中的绿原酸
咖啡是植物界物种中绿原酸浓度最高的,在阿拉比卡咖啡中占 6-7%,在罗布斯塔中高达 10%。
植物中 CGA 的形成始于许多因素,包括环境条件的变化、植物胁迫和破坏性害虫。
CGA 的形成类似于咖啡因的形成,因此随着 CGA 水平的增加,咖啡因的浓度也会增加。
绿原酸 (CGA) 是烘焙咖啡豆和生咖啡豆中最丰富的次生代谢物。
虽然绿原酸一词用于定义一种不同的化合物,但实际上,有30多种异构体,每一种都有不同的感官特性。通常,5-CQA 异构体在咖啡中占主导地位,其中含有不同浓度的单酸和阿魏酰基奎宁酸。
在咖啡生豆中,它们约占干重的 8-10%(取决于品种),但 CGA 不是一种单一的酸,而是大约 30 种异构体的集合。
该组中的酸在结构上非常相似,构成一个酯类家族,通常包括与酚酸键合的奎宁酸(在有机化学中,酚酸是咖啡酸、阿魏酸或香豆酸等环酸的通用名称)。
通常,我们会看到它们以缩写形式使用化学异构体名称(它们具有相同的分子式,但结构不同)来指代,例如 5-CQA 、3-CQA、4-CQA、和di-CQA 。
这些是最简单的异构体,因为事实上,从奎宁酸与一到三个咖啡酸和/或阿魏酰基奎宁酸的排列中获得的酯混合物非常大和复杂。
在咖啡中,最丰富的异构体是 5-CQA,阿拉比卡咖啡豆中其占总绿原酸的 50-60%,罗布斯塔咖啡中占 45-50%。其次是3-CQA,4-CQA共占约10%,di-CQA约占15-20%。
5-O-咖啡酰奎宁酸 (5-CQA) 的化学结构
上图所示的 5-CQA 分子是 CGA 最“典型的异构体”,它由奎宁酸和咖啡酸组成。烘焙过程中的高温会导致 CGA 分子及其衍生物中的键断裂,形成两种重要的化合物:内酯和苯基林丹。
研究表明,酸的“di-CQA”形式可能是导致某些咖啡中出现苦味/金属味的原因。罗布斯塔之所以风味强烈或苦味很重,这跟它含有更高浓度 di-CGA 有着很大关系。
CGA在烘焙过程中的转化
绿原酸是一种天然化合物,最初这种酸尝起来并不苦,烘焙过程中会逐渐降解为苦口的化合物。
咖啡豆烘焙时间越长、温度越高,其绿原酸会降解为苦口的绿原酸内酯、奎宁酸内酯、奎宁酸同分异构体、咖啡酰奎宁酸和苯基林丹类化合物。
在烘焙过程中,咖啡豆受热,导致 CGA 会缓慢分解,带来上述这些苦苦口化合物,产生苦涩的味道。
因此,烘焙时间越长,咖啡就越苦。在轻度烘焙的咖啡将是最不苦的,因为咖啡豆中的 CGA 尚未完全代谢或分解,反而酸度会更高。
最新研究证实,咖啡含有高浓度的抗氧化剂,每杯(6 盎司/180克)含有 200 至 550 毫克——远高于绿茶的水平。
CGA 对身体的影响
促进新陈代谢,降低体脂率
我们都知道,身体的新陈代谢越快,减肥过程发生得越快。咖啡中的绿原酸有助于提高基础代谢率 (BMR),从而减少葡萄糖从肝脏释放到血液中,进而开始燃烧多余的脂肪。
降低食欲
咖啡有苦味与CGA 有很大关系。喝苦咖啡有助于很好的抑制食欲,某种程度上可以减少我们身体消耗脂肪和淀粉的需求。
许多研究发现,咖啡中的绿原酸(CGA)具有抗氧化、抗炎、抗菌等作用。绿原酸通过其抗氧化作用可以去除体内多余的活性氧,延缓身体衰老。
一项来自日本东京的研究人员对131名日本健康女性的皮肤含水量、经皮失水率、弹性、色素沉着和皱纹等面部皮肤信息进行的分析研究发现:咖啡的摄入,可以有效保护人类皮肤免受光老化,并减少色素斑沉着。
研究人员推测,咖啡美容的原因在于其中含有的绿原酸等多酚物质[1]。
调节糖代谢
2020年,发表在《营养杂志》上的一项研究发现,绿原酸可以降低空腹血糖、血清胰岛素水平和血清总胆固醇水平,尤其在每天摄入超过200毫克时以及高胆固醇血症的受试者身上更有效[2]。
宾夕法尼亚州斯克兰顿大学的 Joe Vinson 博士于2013年发表的一项研究论文显示,绿原酸有抑制葡萄糖吸收的功能,这将成为治疗2型糖尿病的重大进步。他指出,绿原酸作为咖啡中的活性成分,可预防糖尿病,改善糖尿病前期和糖尿病患者的血糖控制。
另有发表在医学国际期刊(Journal of International Medical Research)》的一项研究也发现,富含绿原酸的咖啡能诱导葡萄糖吸收降低6.9%。
文献资料参考:
[1]Membrez, Mathieu, et al. "Trigonelline is an NAD+ precursor that improves muscle function during ageing and is reduced in human sarcopenia." Nature metabolism 6.3 (2024): 433-447.
[2]The effects of green coffee extract supplementation on glycemic indices and lipid profile in adults: a systematic review and dose-response meta-analysis of clinical trials. Nutr J. 2020 Jul 14;19(1):71.
来源:云南咖啡豆