La composition chimique

Les composants d’un grain de café se comptent par centaines et n’ont pas encore été définis.

Les deux espèces les plus importantes du point de vue commercial, l’arabica et le robusta, présentent des différences qualitatives et quantitatives dans leur composition chimique.

L’arabica contient plus de lipides que le robusta qui, de son côté, contient deux fois plus de caféine que l’arabica.

La composition chimique du grain de café vert est modifié par le processus de torréfaction, c'est-à-dire le processus thermique qui transforme le grain vert en grain torréfié, prêt à la mouture et à la préparation de la boisson.

Au début du processus de torréfaction, l’eau présente dans le café vert est réduite jusqu’à ce que les grains atteignent une température de 160°C. Commence alors la déperdition de substances organiques, qui sont expulsées du grain par le processus de transformation en anhydride de carbone. À cette température, les grains commencent à gonfler et leur densité diminue considérablement car leur volume augmente avec la perte d’humidité.
Dès 160°C, d’importantes transformations chimiques commencent à se produire à l’intérieur des grains et des centaines de substances volatiles se forment, celles qui déterminent l’arôme typique du café torréfié, de même que commencent à apparaître les pigments bruns, dits mélanoïdines, dont la structure n’est que partiellement connue.
Au-dessus de 200°C, la réaction devient exothermique et, au-delà de 240°C, le grain commence à brûler et à produire de la suie.

L’Organisation Mondiale de la Santé a classé le café parmi les « non nutritive dietary components », ce qui signifie que, même s’il contient plusieurs nutriments et un grand nombre de composants, il n’est pas considéré comme un aliment.
Son composant le plus étudié et le plus connu est assurément la « caféine », une substance amère dont la concentration dans une tasse de café est comprise entre 0,2 et 1,8 mm/litre. La caféine n’est cependant pas le seul composant contribuant à donner une saveur amère au café, et la perception du goût varie avec la température à laquelle il est consommé, perception qui diminue avec l’âge.
Les effets les plus connus du café sont ceux de la caféine, dont l’absorption stimule le système nerveux, en augmentant le niveau de concentration et la lucidité de celui qui le boit.

Les effets stimulants du café commencent à se manifester 15 à 45 minutes après son absorption, période durant laquelle la concentration de caféine dans le sang est à son plus haut niveau, puis ils diminuent plus ou moins rapidement en fonction de facteurs aussi variés que l’âge du sujet, l'état de l’organisme, le type d’alimentation, la consommation de tabac, la prise de médicaments, et disparaissent totalement au bout de quelques heures chez tous les sujets.
Une autre caractéristique importante de la caféine, qui l’a rendue célèbre dans les milieux scientifiques, est son action pharmacologique. Plus de 180 ans après sa découverte (elle a été isolée par le chimiste allemand Ferdinand Runge en 1820), elle intéresse aujourd’hui encore de nombreux chercheurs.

Ses effets pharmacologiques, notamment son effet analgésique, n'apparaissent qu'à des doses plus élevées que celles contenues dans une tasse de café consommée habituellement et assez rapidement.
Les études les plus récentes sur la composition chimique du café ont identifié plus de 600 composants différents.
Le grain de café vert peut contenir des minéraux, notamment du potassium, des protéines, des acides aminés, des lipides et des glucides, qui dispersent durant la torréfaction et forment l’arôme en se combinant avec les acides aminés.