В процессе эволюции природа соединила в кофе сложнейший конгломерат веществ. Их насчитывается примерно 2000, идентифицировано менее половины, а изучено с точки зрения химии и физиологии и того меньше. В большинстве своем эти вещества — сложные органические соединения. По химическому составу в расчете на сухое вещество в сырых кофейных зернах содержится 32–36 % экстрактивных веществ, стабильно сохраняющихся в течение 7 лет при условии нормального хранения.
В составе сухого вещества кофе обнаружены следующие компоненты (%):
кофеин — 0,7–2,5,
белки 9—19,2;
жиры 9,4—18,0,
углеводы 4,2—11,8,
минеральные вещества 3,7–4,5,
более 30 представляющих большую ценность органических кислот, в том числе хлорогеновая 4—10,9, кофейная 0,2, лимонная 0,3 и др.
Кроме того, в кофе находятся 20 свободных аминокислот, 23,9 % клетчатки, кофейное масло, вода. Однако приведенные данные не дают полного представления о химическом разнообразии состава кофе, они не окончательные, химики продолжают интенсивно работать над выяснением этого вопроса.
Необходимая специфическая операция при обработке кофе — обжарка кофейных зерен — приводит к кардинальной перестройке их химического состава и вследствие этого накоплению в зернах новых ароматических веществ, не существовавших до этого. На первое место по важности следует отнести образование кофеоля — сложной смеси летучих ароматических соединений, обеспечивающих характерный аромат кофе.
В его состав, по одним данным, входят до 70 различных веществ, а по другим — даже до 220, в том числе метиловый спирт, ацетальдегид, метилфурфурол, ацетат, пиридин и прочие, многие из которых являются продуктами разложения белков, жиров, сахаров и других сложных по строению веществ. Образовавшиеся вещества весьма летучи и быстро окисляются кислородом воздуха, почему и рекомендуется обжаривать кофе непосредственно перед заваркой.