Terpenes là một nhóm hợp chất hữu cơ lớn và đa dạng, được sản xuất chủ yếu bởi thực vật và một số loài côn trùng. Đây là thành phần chính trong nhựa cây và tinh dầu, đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra mùi hương, hương vị và các đặc tính sinh học của nhiều loại thực vật, bao gồm cả cây cà phê (Coffea).
Về mặt hóa học, các Terpene được xây dựng từ các đơn vị isoprene có công thức hóa học là C₅H₈. Các đơn vị này liên kết với nhau theo các quy tắc “đầu-đuôi” để tạo thành những cấu trúc mạch vòng hoặc mạch thẳng phức tạp.
Dựa vào số lượng đơn vị isoprene, Terpene được phân loại thành:
- Monoterpenes (C₁₀): Gồm 2 đơn vị isoprene (v dụ: Limonene trong vỏ cam, Linalool trong hoa lavender).
- Sesquiterpenes (C₁₅): Gồm 3 đơn vị isoprene.
- Diterpenes (C₂₀): Gồm 4 đơn vị isoprene (đây là nhóm đặc biệt quan trọng trong cà phê).
Lưu ý phân biệt: Thuật ngữ Terpenoids thường được dùng để chỉ các Terpene đã bị biến đổi hóa học (thường là oxy hóa hoặc tái sắp xếp khung carbon). Tuy nhiên, trong ngôn ngữ thông thường, hai thuật ngữ này đôi khi được dùng thay thế cho nhau.
Terpenes là những hợp chất nhạy cảm với nhiệt. Trong quá trình rang: Một số terpene tự nhiên bị mất đi do bay hơi. Một số khác được giải phóng khi cấu trúc tế bào hạt cà phê bị phá vỡ. Nếu rang quá đậm (Dark Roast), các terpene tinh tế (hương hoa, quả) thường bị lấn át bởi các hợp chất tạo ra từ phản ứng Maillard và caramel hóa.
Trong tự nhiên, Terpenes không chỉ đơn thuần là chất tạo hương. Chúng đóng vai trò là:
- Cơ chế phòng vệ: Xua đuổi động vật ăn cỏ hoặc tiêu diệt vi khuẩn, nấm mốc.
- Chất dẫn dụ: Thu hút các loài côn trùng thụ phấn thông qua mùi hương đặc trưng.
- Tiền chất: Tham gia vào quá trình tổng hợp hormone và vitamin của thực vật.