Химия кофе

Вода и экстрактивные вещества

Вода

Показатель влажности сырого кофе имеет существенное значение для оценки качества. Содержание влаги в сыром кофе играет важную роль при его экспорте и импорте, так как все расчеты между поставщиками и покупателями кофе производятся на основе показателя влажности, выраженного в процентах.

Сырые зерна кофе относятся к группе продуктов, обладающих капиллярно-пористой коллоидной структурой. Для них характерны различные формы связи воды с материалом (свободная, связанная, прочносвязанная). Содержание воды в сырых зернах кофе по норме, принятой Международной организацией кофе (МОК), должно составлять 12±1%. Однако в зависимости от условий хранения и транспортирования влажность сырого кофе колеблется в пределах 9-14%.

Скорость сорбции и десорбции водяных паров зернами кофе относительно высока. Особенно интенсивно абсорбируют влагу кофеные зерна при повышенных значениях относительной влажности воздуха и температуры хранения. При относительной влажности воздуха 40-60% содержание влаги в зернах не превышает 12%. При влажности воздуха 63-65% сырой кофе сохраняет нормальный цвет, свежесть и вкус в течение года; при влажности воздуха 65-70% вместе с желтой окраской появляется и характерные запах и вкус залежавшегося кофе. Когда относительная влажность воздуха превышает 75%, кофе приобретает плесневелые запах и вкус становится практически непригодным для употребления.

При относительной влажности воздуха 95% и температуре 20-26 °С сырые кофейные зерна достигают равновесной влажности через 25-30 сут., тогда как обжаренный кофе - через 5-7 сут., а растворимый кофе - через несколько часов.

Сырой кофе - биологический объект, содержащаяся в нем вода играет активную роль в биохимических и физико-химических процессах, которые протекают в клетках и тканях зерен.

Экстрактивные вещества

Содержание водорастворимых экстрактивных веществ в различных видах и сортах сырого кофе неодинаково и составляет примерно 20-29%. Наименьшее количество (19-20%) содержится в высшем сорте кофе вида Арабика. В 1-м сорте вида Арабика - 21-23%, а вида Каниформа (Робуста) - 24-27%, во 2-м сорте кофе вида Каниформа - 27-29%.

В состав экстрактивных веществ сырого кофе входят алкалоиды, белки, фенольные соединения, моно- и дисахара, липиды, органические кислоты, аминокислоты, минеральные элементы и ряд других веществ, содержащихся в небольшом количестве.

Алкалоиды

coffeinКофеин

Кофеин (C8H10N4O2) - важнейший алкалоид кофейных зерен, известный под названием 2,6-диокси-1,3,7-триметилпурин, или 1,3,7-триметилксантин.

Это вещество без цвета и запаха, в одном растворе дает горький привкус. Кофеин кристаллизуется из водных растворов в виде кристаллогидрата, имеющего форму хрупких шелковистых игл. Безводный кофеин плавится при 236,5ºC, при осторожном нагревании может возгоняться. Он легко растворяется хлороформе, метиленхлориде, ди- и трихлорэтилене. Водные растворы кофеина имеют нейтральную реакцию, с кислотами он образует соли. Кофеин в сыром кофе находится в свободном и связанном с хлорогеновокислым калием состояниях.

Различные виды кофе характеризуются следующим содержанием кофеина (% в пересчете на сухое вещество):

Арабика - 0,6-1,2
Робуста - 1,8-3
Либерика - 1,2-1,5.

Количество кофеина в зернах в значительной степени изменяется и в зависимости от сорта кофе. Содержание Кофеина в зернах играет очень важную роль при оценке качества сырья и установлении технических требований на него.

trigonellineТригонеллин

Тригонеллин (C7H7O2N), или метилбетаинникотиновая кислота, в растениях образуется путем метиллирования никотиновой кислоты.

Этот алкалоид в относительно большом количестве содержится в сортах кофе вида Арабика (1-1,2%). В сортах вида Каниформа (Робуста) его несколько меньше (0,6-0,74%), а в сортах вида Либерика - всего 0,2-0,3%. Тригонеллин хорошо растворяется в воде, но термически нестабилен. При обработке кофеных зерен легко превращается в никотиновую кислоту (витамин РР), поэтому его считают основным предшественником образования никотиновой кислоты в кофеных зернах.

teobrominТеобромин

Теобромин является диметилксантином (C7H8O2N4), так как при окислении образует монометилаллоксан и монометилмочевину.

Это бесцветный мелкокристаллический порошок, труднорастворимый в воде. Теобромин плавится при 351ºC, способен возгоняться, легко растворяется в едких щелочах, давая, например, натриевую соль. Содержание теобромина в сырых зернах кофе незначительное - 1,5-2,5 мг%.

TeofilinТеофиллин

Теофиллин представляет собой 1,3-диметилксантин (C7H8O2N4), который образует бесцветные шелковистые иголочки, содержащие одну молекулу кристаллизационной воды. Теофиллин труднорастворим в холодной воде, плавится при 269-272ºC. Общее количество его в зернах дикорастущих кофейных растений 1-4 мг%.

Из групп растительных веществ вторичного происхождения в зернах дикорастущих кофейных растений (C. Vianneyi) обнаружен и выделен в кристаллическом виде глюкозид маскарозид (C12H36O11). Установлено, что он является пентациклическим дитерпеновым глюкозидом, сходным по некоторым свойствам с кафамарином, выделенным из зерен культурных растений кофе C. Buxifolia. Кафамарин в кофеных зернах C. Vianneyi обнаружен не был.

Из сырых зерен выделены и идентифицированы методом тонкослойной хроматографии полиамины (путресцин, спермин, спермидин), образующие при дезаминировании или окислении различные гетероциклические алкалоиды.

Методы определения алкалоидов кофе

Стандартным является фотометрический метод определения кофеина в кофе и кофепродуктах. Он основан на спектрофотометрировании хлороформового слоя при 250, 275 или 300 нм. Кофеин экстрагируют из подщелочного водного раствора хлороформа, удаляют растворитель упариванием и сухой остаток экстракта напитка обрабатывают смесью растворов пероксида водорода и соляной кислоты. Эта реакция избирательна, поэтому присутствие в сухом остатке экстракта других соединений не мешает определению.

Разработана методика качественного и количественного определений кофеина в кофепродуктах с использованием жидкостной (ЖХ) и тонкослойной (ТСХ) хроматографии. Комплексное их применение для обнаружения кофеина в смеси кофе натурального молотого с суррогатами позволяет более точно определить качественный состав и количество кофеина.

На основе изучения ИК-спектров необработанного кофе Робуста и смесей обжаренного кофе Арабика. Робуста в диапазоне 1300-2400 нм выведены специальные уравнения для быстрой оценки содержания кофеина и сухих веществ независимо от географического происхождения кофе. Значения коэффициента корреляции полученных уравнений 

 

 

 

находится в пределах 0,95-0,99. Для изучения правильности определений рекомендовано использовать уравнения, выделеннве специально для данного типа кофе.

Методами ВЭЖХ с электрохимическим детектором и ЖХ/МС/ХМС показано, что кофеин при окислении различных проб кофе (обжаренного, молотого и растворимого) смесью хлорного железа и пероксида водорода эффективно связывает свободные гидроксильные радикалы, образуя 8-оксокофеин. Содержание алкалоида отражает степень окисления кофейного напитка, которая зависит от состояния кислорода, пероксида водорода и металла. 8-Оксокофеин в свежих зеленых зернах кофе не обнаружен, а в обжаренном, молотом и быстрорастворимом кофе концентрация этого вещества составляет 4-35 мг/кг.

Разработана новая методика определения тригонеллина и никотиновой кислот в зеленом, обжаренном и быстрорастворимом кофе. Подготовка проб а анализу включает твердофазную экстракцию указанных соединений на поглотительном патроне с обращенной фазой C18. Раделение и анализ тригонеллина, никотиновой кислоты и продуктов их теплового разложения при обжаривании кофе проводили методом ионной эксклюзивной ВЭЖХ.

 

 

 

Предложен метод одновременного определения тригонеллина, никотиновой кислоты и кофеина в пробах зеленого и обжаренного кофе, основанный на использовании метода ВЭЖХ с фотодиодным матричным детектором. Указанные соединения из проб извлекают экстракцией кипящей водой. Измерения проводили при длине волны 265 нм. Процентная мера правильности результатов определений тригонеллина, никотиновой кислоты и кофеина составила для зеленого кофе соответсвенно (98±1); (84±5) и (99±1)%, для обжаренного (101±1); (98±) и (99±1)%. Калибровочный график носит линейный характер в диапазоне концентраций тригонеллина 0,15-45 мкг/мл, никотиновой кислоты 0,1-500 мкг/мл и кофеина 0,05-500 мкг/мл.

Также был исследован обжаренный кофе выдов Арабика и Робуста различного географического происхождения (всего 29 образцов) на содержание кофеина, тригонеллина и никотиновой кислоты с помощью ВЭЖХ. Режим обжаривания всех образцов был идентичен. Результаты ВЭЖХ были обработаны путем многовариантного и беспараметрического анализа. Исследованные сорта кофе отличались друг от друга содержанием кофеина и тригонеллина. Что касается содержания никотиновой кислоты, то оно не было характерным. Районирование сортов не влияло на свойства кофе.

Фенольные соединения

 Хлорогеновые кислоты

Хлорогеновые кислоты составляют основную часть феннольных соединений. Хлорогеновые кислоты представляют собой моно- и диэфиры коричной и хинной кислот. В кофейных зернах обнаружены также эфиры хинной кислоты с кофейной и феруловой кислотами.

Хлорогеновая кислота. В кристаллическом виде она была впервые выделена из кофейных зерен Гортером. Ее структура была установлена как кофеил-3-хинная кислота. Хлорогеновые кислоты включают в себя около 10 соединений, содержащихся в кофе, а подобные им соединения обнаружены и в других соединениях.

Изохлорогеновая кислота. Фактически является смесью дикофеилхинной кислоты. Она состоит в основном из трех фракций дикофеилхинной кислоты и существует в виде ее изомеров.

Зерна сырого кофе содержат примерно 7-10% хлорогеновых кислот. В кофе вида Канифора (Робуста) концентрация их больше (9-11%), чем в кофе вида Арабика (5,5-8%). Основную долю хлорогеновых кислот составляют кофеилхинные кислоты (хлорогенвая и нехлорогеновая). Так, в кофе вида Арабика их содержание 5,5-7%, а вида Канифора - 8-9%. Затем следуют дикофеилхинные кислоты (изохлоргеновые кислоты): в кофе вида Арабика их 0,5-0,6%, вида Канифора - 1,4-1,7%. В меньшем количестве в кофе содержится ферулоилхинная кислота: в кофе вида Арабика - 0,2-0,25%, вида Канифора - 0,6-1,2%.

Содержание хлорогеновых кислот устанавливают методами газовой и тонкослойной хроматографии. Колориметрическим методом определено, что количество дубильных веществ в кофе вида Арабика (Индия) составляет 6,1-6,36%, вида Канифора (Робуста) первого сорта (Индия) - 6,8-7,7%, в кофе Сантос превого сорта (Бразилия) - 3,6-4,6%.

Во время обжаривания содержание хлорогеновой кислоты в кофейных зернах резко снижается - на 65-67%, криптолорогеновой - в 2 раза, изохлорогеновой - в 2,5-3 раза. Снижение содержания хлорогеновых кислот происходит за счет их теплового разрушения (заметно возрастает доля кофейной и хинной кислот) и участия в реакциях с аминокислотами, белками с образованием темноокрашенных продуктов. Роль хлорогенвых кислот в формировании цвета кофе во время обжаривания очевидна.

 

Таннин

В сырых зернах кофе содержание таннина варьируется в широких пределах - от 3,6 до 7,7%. В процессе обжаривания (особенно при температуре 175-205°С) количество таннина резко уменьшается и в готовом продукте его остается 0,5-1,0%. Это весьма лабильный компонент кофе, который интенсивно окисляется за 5-8 минут тепловой обработки при температуре 80-125°C. На этой стадии активно дествует полифенолоксидаза, которая способствует окислению таннина. В дальнейшем протекает неферментативное превращение таннина, в результате которого образуются продукты вторичного превращения - темноокрашенные пигменты.

Снижение содержания таннина во время обжаривания не считается отрицательным фактором, так как способствует формированию вкуса и цвета кофе.Однако при чрезмерном нагревании таннин полностью разлагается. Пустой или плоский вкус обжаренного кофе иногда можно частично объяснить исчезновением таннина. Поэтому, учитывая разложение и хлорогеновой кислоты, важно в готовом продукте сохранить хотябы часть фенольных соединений.

Методами ВЭЖХ, ЖХ/МС, ГХ/МС и УФ-спектроскопии проведено изучение содержания фенольных кислот в зернах 56 популяций дикорастущего кофе (Mascarocoffea) на Мадагаскаре и 9 популяций (Eucoffea) в Африке. В большинстве исследованных проб обнаружены феруловая и n-кумаровая кислоты, а кофейная кислота содержалась во всех пробах. Основными фенольными кислотами в кофе Mascarocoffea являются o-кумаровая, 3,4-диметоксикоричная и 3,4,5-триметоксикоричная. Содержание синапиевой и 4-метоксикоричной кислот незначительно.

С применением реаентов Портера изучено влияние 14-дневной сушки на воздухе мякоти плодов трех сортов кофе из Венесуэлы (C. Arabica var. Red Bourbon, Red Catuai, Yellow Catuai) на содержание в них конденсированных таннинов. Доказано, что этот показатель в свежей мякоти плодов кофе составляет 0,6-0,91%, а после высушивания - 0,88-1,19% в перечете на сухое вещество.

Для количественного определения хлорогеновой кислоты в зеленых зернах кофе были изучены 5 способов очистки: растворителем, фильтрованием через патрон C18 и с использованием комбинаций различных реагентов. На основании исследований выбран и рекомендован хроматографический метод с использованием в качестве растворителей метанола и фосфорной кислоты.

Показана возможность установления качества и происхождения зеленого и обжаренного кофе по составу хлорогеновых кислот, найденных методом ВЭЖХ с УФ-детектированием и обработкой полученных данных способом главных компонент. Индикацию хлорогеновых кислот с помощью УФ-детектора при длине волны325 нм проводили для кофе разного происхождения (Камерун, Уганда, Гаити, Эфиопия и т. д.), а также отдельных сортов кофе в их смесях.

Метод ВЭЖХ был использован для идентификации и количественного определния фенольных соединений в зернах кофе различных сортов из различных географических районов. Например, кофе сортов Робуста и Арабика можно различить по содержанию 3,4-диметоксицинамовой кислоты, которое в зеленых зернах этих сотов составляло сответственно 0,237-0,691 и 0,016-0,095 г/кг.

Углеводы

На долю углеводов приходится 50-60% общей массы сырых кофеных зерен. В состав углеводов кофе входят сахароза (6-10%), целлюлоза (5-12%), пектиновые вещества (2-3%) и высокомолекулярные полисахариды (клетчатка, лигнин и др.). Установлено, что основным водорастворимым компонентом высокомолекулярных полисахаридов сырого кофе является арабиногалактан (2-5?). Кроме того, из кофейных зерен выделены глюкогалактоманнан, галактоза, манноза и арабиноза.

Долгое время считалось, что в сыром кофе отсутствуют свободные моносахара (глюкоза и фруктоза), однако исследованиями установлено, что в зернах кофе вида Арабтка преобладает сахароза, а вида Каниформа (Робуста) - редуцирующие сахара. При жидкостной хроматографии в 80%-ных водных растворах этилового спирта сырых зерен кофе Арабика из Эфиопии и Бразилии наряду с сахарозой обнаружены и количественно определены фруктоза, α-глюкоза, β-глюкоза и два сахара не идентифицированны. В целом общее количество редуцирующих сахаров в зернах кофе достигает 0,7-1%.

В процессе обжаривания происходят глубокие изменения в составе углеводного комплекса кофе. Например, сахароза, являющаяся основным компонентом этого комплекса, практически полностью исчезает (ее остается 0,56%). В начале обжаривания также резко падает содержание моносахаридов, но к концу процесса оно существенно возрастает: 1,25% глюкозы, 1,1% фруктозы, 0,15% арабинозы и 0,1% галактозы. Колебания в составе и количестве моносахаров в кофе при его тепловой обработке объясняются

 

 

 

расходом некоторой их части на процессы карамелизации и меланоидинообразования (в начальной и средней стадиях обжаривания), а затем, при достижении температуры 205-220°C, увеличением их концентрации за счет гидролиза клетчатки, пентозанов и других полисахаридов.

С спользованием метода газовой хроматографии изучались химические изменения, происходящие с маннитом и шестью сахаристыми веществами (сахароза, глюкоза, фруктоза, манноза, арабиноза и галактоза) в процессе обжаривания и последующей экстракции зерен зеленого кофе Арабика и Робуста из Бразилии. Показано, что обжаривание приводит к разложению 46% маннита, 98% сахарозы, 94% глюкозы, 88% фруктозы и 82% маннозы, в то время как содержание арабинозы увеличивается в 9 раз. В процессе последующей экстракции в продукте остается 100% маннита и 91% сахарозы, содержание глюкозы, фруктозы, маннозы и арабинозы увеличивается в 16-71 раз. Отмечено, что вся галактоза растворимого кофе образуется на стадии экстракции.

Установлено, что нерастворимые в спирте слизистые вещества, обволакивающие поверхность зерен кофе, содержали около 30% пектиновых веществ, почти 8% клетчатки и примерно 18% нейтральных полисахаридов нецеллюлозной природы. Сырые пектины экстрагировали из осадка разбавленной HNO3 при pH 2,5 и температуре 90°C. Они содержали около 60% уроновых кислот с высокой степенью этерификации (около 62%) и средним уровнем ацетилирования (приблизительно 5%). Молекулярная масса пектинов была низкой (12000-29000). Пектины кофе не образуют гелей в присутствии сахарозы при низких значениях pH.

 

 

 

Проведено сравнение содержания углеводов в кофейном напитке из зеленого и обжаренного при 95°C в течение 1 часа (или при 180°C в течение 15 минут) молотого кофе Арабика из Колумбии и Робуста из Тонго. Общее содержание углеводов определяли колориметрическим орциноловым методом, состав моносахаридов - анионообменной хроматографией. Метод эксклюзионной хроматографии применяли для изучения распределения углеводов по молекулярной массе. Отмечено, что кофе содержит два основных экстрагируемых полисахарида - арабиногалактаны и галактоманнаны. Арабиногалактаны хорошо извлекаются из зеленого кофе при высокой температуре экстракции (свыше 95°C). Обжаривание кофе приводит к уменьшению молекулярной массы этих веществ с 200-200000 до 200-50000 и уменьшению соотношения остатков арабинозы в галактановой цепи с 1:7 до 1:12. Арабиноза и отдельные ветви арабиногалактанов выделяются в виде свободных моносахаридов или как небольшие олигосахариды со степенью полимеризации менее 6. Кроме того, арабиноза подвергается тепловому разложению.

Высокая температура экстракции приводит также к улучшению извлечения из кофе галактоманнанов, но сужает диапазон молекулярных масс экстрагируемых веществ с 800-80000 (при 95°C) до 200-20000 (при 180°C).

Белковые вещества и липиды

Белковые вещества

В сыром кофе трех основных разновидностей (Арабика, Робуста и Либерика) белковые вещества содержатся почти в одинаковом количестве (аминный азот – 1,55-1,63%, общее содержание белка – 9,69-10,19%).

Аминокислотный состав сырого кофе исследуется с помощью жидкостной ионообменной хроматографии, а их количество определяют путем сравнения площадей пиков на хроматограмме исследуемых образцов, а также площадей пиков калибровочной смеси аминокислот. Разделение и идентификацию аминокислот кофе проводят также при помощи электрофореза и тонкослойной хроматографии. В состав белков кофе входит 20 аминокислот, в числе которых глутаминовая, аспарагиновая, глицин и лейцин.

В зернах кофе обнаружена также γ-аминомасляная кислота, а в сырых зернах кофе вида Арабика и гибрида Арабики с Робустой найдена пипеколиновая кислота, которая в сыром кофе других разновидностей не была выявлена. Кофейные зерна вида Либерика по аминокислотному составу не отличается от других разновидностей кофе. В целом установлено, что по составу аминокислот кофе видов Арабика, Канифора и Либерика практически одинаков, а по содержанию заметно различается, что объясняется условиями произрастания.

В обжаренном кофе белки содержат тот же самый состав аминокислот, но количество многих из них существенно уменьшается (серина – в 3 раза, глицина – в 2 раза и т.д.). Общее содержание белков снижается примерно на 15%. Скорее всего, после обжаривания в кофе содержатся не белки, а белковоподобные вещества, являющиеся продуктами взаимодействия белков или их фрагментов с углеводами, фенольными соединениями и т.п.

В сырых зернах кофе обнаружено высокое содержание свободных аминокислот. Найдено свыше 1% фенилаланина, более 0,6% глутаминовой кислоты. Но в процессе обжаривания свободные аминокислоты исчезают фактически полностью, обнаруживаются, только если следы аспарагиновой и глутаминовой кислот, треонина, серина, валина. Очевидно, что свободные аминокислоты в первую очередь вступают в сахароаминные и хинониминные реакции, участвуя в образовании цвета и формировании аромата кофе.

Немецкий ученый Клечкус, проанализировав водорастворимые меланоидины кофе с помощью жидкостной хроматографии, установил, что их молекулярная масса колеблется от 3500 до 100 000. Причем доля высокомолекулярных продуктов меланоидинообразования возрастала с увеличением степени обжаривания.

С помощью метода ГХ/МС в обжаренном кофе Робуста идентифицировано два основных компонента, ответственных за специфический запах продукта: 2-этил-3,5-диметилпиразин и 2-этенил-3-этил-5-метилпиразин. Пороговое значение запаха (0,014 нг/л) новых пиразинов аналогично 2-этил-3,5-диметил- и 2,3-диэтил-5-метилпиразину. В кофе также обнаружен 3-этинил-2-этил-5-метилпиразин, у которого пороговое значение запаха в 8000 раз выше, чем у 2-этенил-3-этил-5-метилпиразина. После добавления HBr удалось выделить два изомера этенилэтилметилпиразина и определить их количество с помощью капиллярного газового хроматографа. Соотношение содержания этих изомеров в кофе равно 1:1.

В других исследованиях образование различных метилпиразинов при обжаривании кофе оценивали после их отгонки с паром и определения методом ГХ. В кофе были обнаружены 2-метил-, 2,3-диметил, 2,6-диметил, триметил- и тетраметилпиразины. Основным его компонентом был 2-метилпиразин: его концентрация в зернах превышала 2000 мкг на 100 г кофе в зависимости от продолжительности и температуры обжаривания, а также от сорта зерен. Отмечена корреляция между содержанием метилпиразинов и органолептическими характеристиками обжаренного кофе.

Была проведена идентификация пяти дикетопиперазинов пролинового типа в водных экстрактах белков обжаренного кофе и в самом обжаренном кофе. Выделение этих веществ включало гельхроматографию и экстракцию хлороформом. При изучении заваренного обжаренного кофе применяли также хроматографию с полиамидной колонкой. Идентификацию выполняли с помощью МС. Оба метода с неоспоримой очевидностью показали присутствие в кофе дикетопиперазинов.

Липиды

В сыром кофе трех основных разновидностей (Арабика, Робуста и Либерика) белковые вещества содержатся почти в одинаковом количестве (аминный азот – 1,55-1,63%, общее содержание белка – 9,69-10,19%).

Аминокислотный состав сырого кофе исследуется с помощью жидкостной ионообменной хроматографии, а их количество определяют путем сравнения площадей пиков на хроматограмме исследуемых образцов, а также площадей пиков калибровочной смеси аминокислот. Разделение и идентификацию аминокислот кофе проводят также при помощи электрофореза и тонкослойной хроматографии. В состав белков кофе входит 20 аминокислот, в числе которых глутаминовая, аспарагиновая, глицин и лейцин.

В зернах кофе обнаружена также γ-аминомасляная кислота, а в сырых зернах кофе вида Арабика и гибрида Арабики с Робустой найдена пипеколиновая кислота, которая в сыром кофе других разновидностей не была выявлена. Кофейные зерна вида Либерика по аминокислотному составу не отличается от других разновидностей кофе. В целом установлено, что по составу аминокислот кофе видов Арабика, Канифора и Либерика практически одинаков, а по содержанию заметно различается, что объясняется условиями произрастания.

В обжаренном кофе белки содержат тот же самый состав аминокислот, но количество многих из них существенно уменьшается (серина – в 3 раза, глицина – в 2 раза и т.д.). Общее содержание белков снижается примерно на 15%. Скорее всего, после обжаривания в кофе содержатся не белки, а белковоподобные вещества, являющиеся продуктами взаимодействия белков или их фрагментов с углеводами, фенольными соединениями и т.п.

В сырых зернах кофе обнаружено высокое содержание свободных аминокислот. Найдено свыше 1% фенилаланина, более 0,6% глутаминовой кислоты. Но в процессе обжаривания свободные аминокислоты исчезают фактически полностью, обнаруживаются, только если следы аспарагиновой и глутаминовой кислот, треонина, серина, валина. Очевидно, что свободные аминокислоты в первую очередь вступают в сахароаминные и хинониминные реакции, участвуя в образовании цвета и формировании аромата кофе.

Немецкий ученый Клечкус, проанализировав водорастворимые меланоидины кофе с помощью жидкостной хроматографии, установил, что их молекулярная масса колеблется от 3500 до 100 000. Причем доля высокомолекулярных продуктов меланоидинообразования возрастала с увеличением степени обжаривания.

С помощью метода ГХ/МС в обжаренном кофе Робуста идентифицировано два основных компонента, ответственных за специфический запах продукта: 2-этил-3,5-диметилпиразин и 2-этенил-3-этил-5-метилпиразин. Пороговое значение запаха (0,014 нг/л) новых пиразинов аналогично 2-этил-3,5-диметил- и 2,3-диэтил-5-метилпиразину. В кофе также обнаружен 3-этинил-2-этил-5-метилпиразин, у которого пороговое значение запаха в 8000 раз выше, чем у 2-этенил-3-этил-5-метилпиразина. После добавления HBr удалось выделить два изомера этенилэтилметилпиразина и определить их количество с помощью капиллярного газового хроматографа. Соотношение содержания этих изомеров в кофе равно 1:1.

В других исследованиях образование различных метилпиразинов при обжаривании кофе оценивали после их отгонки с паром и определения методом ГХ. В кофе были обнаружены 2-метил-, 2,3-диметил, 2,6-диметил, триметил- и тетраметилпиразины. Основным его компонентом был 2-метилпиразин: его концентрация в зернах превышала 2000 мкг на 100 г кофе в зависимости от продолжительности и температуры обжаривания, а также от сорта зерен. Отмечена корреляция между содержанием метилпиразинов и органолептическими характеристиками обжаренного кофе.

Была проведена идентификация пяти дикетопиперазинов пролинового типа в водных экстрактах белков обжаренного кофе и в самом обжаренном кофе. Выделение этих веществ включало гельхроматографию и экстракцию хлороформом. При изучении заваренного обжаренного кофе применяли также хроматографию с полиамидной колонкой. Идентификацию выполняли с помощью МС. Оба метода с неоспоримой очевидностью показали присутствие в кофе дикетопиперазинов.

Органические кислоты и минеральные вещества

Из органических кислот в сырых кофейных зернах обнаружены лимонная, яблочная, малеиновая, уксусная и щавелевая. Причем для разных видов и сортов их состав и содержание различны. Кислотность сырого кофе различных ботанических видов и сортов изменяется от 2,4 до 4°T. При длительном (3-5 лет) хранении сырого кофе в нормальных условиях кислотность возрастает незначительно.

Содержание свободных жирных кислот в сырых кофейных зернах высших сортов составляет 0,5-3%, в зернах более низкого качества - до 20%. Преобладающими являются линолевая, пальмитиновая и олеиновая кислоты.

Сырые кофейные зерна содержат минеральные вещества. С помощью атомно-абсорбционной спектрофотометрии в зернах кофе определен количественный состав минеральных веществ (мг%):

калий - 1712-1750
магний - 142-176
кальций - 76-120
натрий - 2,3-17
железо - 2,1-10
марганец - 1,1-9,8
рубидий - 0,6-4,2
цинк - 0,5-3,2
медь - 0,6-2,3
стронций - 0,4-1,3

 

 

а также следы хрома, ванадия, бария, никеля, кобальта, свинца, молибдена, титана и кадмия.
Содержание отдельных минеральных элементов зависит от сорта кофе, района произростания, способа обработки, вида вносимых в почву минеральных удобрений, а также применяемых средств защиты растений. Определенной зависимости между количеством минеральных веществ и качеством напитка из кофе не существует. Однако считается, что содержание цинка, марганца и рубидия в сырых зернах обусловливает лучшие свойства готового кофе.

В сырых кофейных зернах содержание минеральных веществ составляет 3-4,5%. Преобладающим элементом является калий (около половины), затем следуют магний и кальций (примерно в 10 раз меньше), натрий, железо, марганец и др. Считается, что повышенное содержание цинка, марганца и рубидия способствует улучшению свойств напитка. Например, описано применение атомно-эмиссионной спекроскопии с индукционной плазмой для исследования кинетики водной экстракции калия, магния, марагнца и фосфора из образцов кофе.

Во время обжаривания кофе содержание минеральных веществ повышается до 5-7%, что связано с большими потерями сухого вещества.

Эфирные масла, витамины и ферменты

В обжаренном кофе идентифицировано более 350 ароматических веществ. Например, по данным немецких ученых, сумма абсолютных концентраций 2-метилпропана, 3-метилбутанола, диацетила и 2-метилфурана составляла (110±21) мг на 1 кг продукта.

В эфирном масле кофе найдено значительное число серосодержащих летучих компонентов типа фурфурилмеркаптана, фурфурилметилсульфида, фурфурилметилдисульфида. Эти компоненты в сильной степени влияют на аромат - основной критерий качества кофе. В связи с этим уровень летучих ароматообразующих веществ следует рассматривать как важнейший фактор для оптимизации процесса обжаривания, контроля качества свежего кофе и оценки условий молотого кофе.

Методы исследования эфирного масла кофе

Содержание ароматообразующих веществ определяют методами ГЖХ/МС, ГЖХ-спектроскопии с преобразованием Фурье и ГЖХ-атомно-эмисионной спектроскопии с упором на альдегиды и кетоны, серо-, водород- и кислородсодержащие компоненты. Чаще результаты анализа аромата кофе получают при изучении газовой фазы экстрактов, выделенных CO2 в сверхкритическом состоянии и дисцилляцией при нагревании.

Состав ароматических веществ кофейного напитка, полученного завариванием 60 г обжаренного кофе Арабика (Кения) или Робуста (Индонезия) в 1 л кипящей воды, изучали следующим образом. Осуществляли дисцилляцию с последующей непрерывной экстракцией ароматических веществ. Затем экстракт подсушивали Na2SO4 и концентрировали на колонке Vireux. После разделения ароматических веществ на колонке с силикагелем на 6 фракций различной полярности проводили анализ каждой методами ГХ или ГХ/МС. Всего обнаружено 400 веществ, из них 170 имели концентрации в интервале 1-150 и 70 - в интервале 1-500 мкг/кг. Из кофе Робуста в кофеный напиток извлекается 75% ароматических веществ обжаренного кофе, а из сорта Арабика - только 55%. В 1 л кофеного наптка содержится 25-50 мг ароматических веществ.

По результатм исследования 2-метилизоборнеола, обусловливающего типичный аромат кофе Робуста, методом ГХ/МС в изучаемых образцах зеленых зерен обнаружено 0,03-0,3 кмг/кг этого соединения. Однако оно совершенно исчезало после обработки зеленого кофе паром или обжаривания.

Формирование аромата кофе происходит при обжаривании. В частности, количество фурфурилмеркаптана возрастает с увеличением длительности этого процесса. Энергия активации для образования фурфурилмеркаптана составляет 50 ккал/моль при pH 4.

Изменение содержания летучих веществ при хранении горячего напитка кофе изучают методом газовой хроматорафии. Для проведения определений используют парофазное устройство LSC 2000 и газовый хроматограф с ДИП, пламенно-фотометрическим детектором и колонкой (длиной 25 м, диаметром 0,32 мм), заполненной SE-54. В результате анализа получают относительные величины концентраций метилдисульфида, характеризующих степень окисления напитка. Концентрация метилформиата является индикатором протекания гидролитических реакций.

Оптимизацию условий опредеения диметилсульфида, сероуглерода, тиофена, метилдисульфида и других серосодержащих соединений в аромате кофе проводят методом ГХ. Обжаренный, растовримый ароматизированный и растворимый неароматизированный кофе содержат диметилсульфида соответственно 3,83, 21,59 и 0,013 нг/мл, сероуглерода 2,81, 6,46 и 0,017, тиофена 0,73, 3,57 и 0,011, метилдисульфида 0,79, 2,74 и 0,038 нг/мл.

Для определения ароматических веществ с интенсивным запахом кофе разработана методика анализа содержания 2-фурфурилтиола, 2-этил-3,5-диметипиразина, 2,3-диэтил-5-метилпиразина и 2-метилизоборнеола в кофе Арабика и Робуста. Первые три вещества экстрагируют трижды из 40-120 г обжаренного кофе диэтиловым эфиром, затем объединенные экстракты концентрируют и извлекают летучие вещества дистилляцией. 2-Метилизоборнеол выделяют путем дистилляции с одновременной экстракцией из 500 г зеленого кофе аналогичным способом. Анализ проводят методом ГХ/МС с ионизацией пробы электронным ударом. Конценрация 2-фурфурилтиола в обжаренном кофе Робуста составляет 1,956 мг/кг, а сорта Арабика - 1,708 мг/г. Содержание 2,3-этил-5-метилпиразина в этих видах кофе отличается более значительно, чем 2-фурфурилтиола, - соответственно 824/492 и 233/112 мк/кг. При заварке в кофейный напиток извлекается 90% 2-фурфурилтиола и 60-64% 2-этил-3,5-диметилпиразина и 2,3-диэтил-5-метилпиразина. После 40 суток хранения при комнатной температуре концентрация 2-фурфурилтиола в кофе Арабика уменьшается до 0,32 мг/кг, а в кофе Робуста - до 0,79 мг/кг. Содержание 2-метилизоборнеола в зеленом кофе Робуста из Колумбии и Бразилии составляло соответственно 1,28 и 0,74 мкг/кг, а в кофе Арабика - 0,42 и 0,08 мкг/кг.

Для извлечения полезных ароматических веществ, таких как диацетил- и ацетальдегиды, из термогидролизаторов кофе, содержащих вещества с неприятным запахом, используют стеклянную колонку (длиной 2,1 м и диаметром 10,2 см), заполненную 4,5 кг неполярного микропористого сорбента на основе полистиролдивинилбензола, при 20°C и скорости прокачки термогидролизата кофе 40 см³/мин. Сбор элюата осуществляют до появления неприятного запаха, например, фурфурола. Полученный элюат, обладающий масляным, легким фруктово-винным запахом, может быть использован для аромата традиционного растворимого кофе.

Исследование содержания основных компонентов аромата обжаренного кофе проводят методом разбавления изотопов в сравнении с дейтерированными образцами (2-фурфурилтиол, 2-этил-3,5-диметилпиразин, ванилин, замещенные гваяколы и др.). В результате определяют также величины порога обоняния этих веществ; при этом отмечены различия аромата изученных сортов кофе в связи с разной концентрацией основных компонентов.

Методом ГХ/МС проводят определение содержания ароматических веществ в кофейных напитках, приготовленных из обжаренных зерен кофе Арабика и Робуста. Наиболее интенсивным запахом из 22 найденных ароматических веществ обладают 2-фурфурилтиол, 3-меркапто-3-метилбутилформиат, метантиол, β-дамасцеон, метилпропаналь и 3-метилбутаналь. Степень извлечения 17 ароматических веществ из зерен кофе в кофейных напитках различна: для полярных веществ (например, гваякол) - 75-100%, неполярных (например, β-дамасцеон) - только 10-25%.

Методами ГХ/МС с применением колонки (длиной 60 м и диаметром 0,25 мм) с Supelcowax 10 при программировании температуры от 40 до 200 °C со скоростью 3°C/мин, также ольфактометрии проводят определение ароматических веществ, выделенных из обжаренного цикория дисцилляцией с паром при одновременной экстракции и динамическом отделении паровой фазы. При первом способе выделения ароатических веществ идентифицировано 92 соединения, при втором - 64. Обнаружены также некоторые пиразины и N-фурфурилпироллы. Аромат обжаренного цикория обусловлен в основном присутствием 2-этил-3,5-диметилпиразина, 2,3-бутандиона, 1-октен-3-она, 3-метилбутаналя и одним неидентифицированным соединением, обладающим запахами цикория и жженого сахара.

Для исследования ароматическихвеществ, обусловливающих аромат обжаренного кофе Арабика, из основных летучих соединений составляют модельные смеси, аромат которых сравнивают с натуральным образцом, используя метод исключения из модельной смеси одного или нескольких соединений. Обнаружено, что 2-фурфурилтиол, 4-винилгваякол, ряд алкилпирозинов, фуранонов, ацетальдегид, пропаналь, метилпропаналь, 2- и 3-метилбутаналь обусловливают типичный аромат кофе Арабика.

При выборе оптимальных условий анализа летучих компонентов в измельченном обжаренном кофе Арабика при статическом методе отбора проб исследуют два фактора - равновесные время и температуру. При этом выбирают три значения температуры: 60, 80 и 90°C. Наибольшее количество летучих соединений экстрагируется при 90°C, а затем при 80 и 60°C, хотя их набор при всех значениях температуры идентичен.

Экстракцию летучих компонентов изучают при семи значениях времени: 30, 45, 60, 80, 100, 120 и 150 мин. Оптимальное значение времени выбирают в зависимости от химического состава летучих компонентов. В результате идентифицировано 122 компонента, включая 26 фуранов, 20 кетонов, 20 пиразинов, 9 спиртов, 9 альдегидов, 8 эфиров, 6 пироллов, 6 тиофенов, 4 серосодержащих компонента, 3 бензольных компонента, 2 фенольных компонента, 2 пиридина, 1 оксазол, 1 лактон, 1 алкан, 1 алкен и 1 кислоту.

Изменение состава эфирного масла при обработке кофе

Состав летучих соединений в свежих зернах Робуста и Арабика неодинаков на различных стадиях созревания. Методами ГХ/МС в зеленых зернах кофе обнаружено лишь 14 соединений, а в спелых зернах обоих видов - свыше 40 летучих веществ. При этом отмечен высокий уровень терпенов и сесквитерпенов - лимонена, картофиллена, гумулена, α-пинена, 2-пентилацетата, изопентанола, 2-гептанола и др. При высушивании зерен концентрация этих соединений снижается и появляется значительное количество продуктов их окисления.

Потенциальными ароматическими веществами необжаренного кофе Арабика могут быть 3-изобутил-2-метоксипиразин, 2-метокси-3,5-диметилпиразин, этил-2-, этил-3-метилбуритат и 3-изопропил-2-метоксипиразин. Наиболее сильным запахом обладает 3-изобутил-2-метоксипиразин, определяющий наличие горохового оттенка в запахе необжаренного кофе. В процессе обжаривания концентрация в кофе 3-изобутил-2-метоксипиразина не изменяется, а таких ароматических веществ, как метиональ, 3-гидрокси-4,5-диметил-2(5Н)-фуранон, ванилин, (Е)-β-дамасценол, 4-винил- и 4-этилгваякол, - увеличивается.

Б. В. Артемьев исследовал газовую фазу жареного молотого кофе Колумбийский с помощью метода анализа пищевых запахов.

Состав газовой фазы жареного молотого кофе Колумбийский
Вещество Содержание, % по массе в пересчете на пропанол
Пентан 0,5
Этанол 23,6
Метилформиат 2,9
Фуран 2,0
Пропаналь 3,4
Пропанол
+ диметилсульфид
+ метилацетат
13,4
2-Метилпропаналь 4,9
2-Метилфуран 2,9
Бутаналь 0,2
Бутанол 2,6
2,3-Бутадион 1,5
2-Метилбутаналь 2,2
3-Метилбутаналь 4,2
2,5-Диметилфуран 0,3
Тиофен менее 0,1
Бутилформиат 0,1
2,4-Пентадион 0,2
Пиридин 0,4
2-Метилпиридин
+ 3-метилпиридин
+ 4-метилпиридин
+ 2-гептанол
11
2-Пентанон 0,1
Пентанал 0,2
Амилацетат 0,1
Пиразин 3,9
Фурфурол 4,6
Фурфуриловый спирт 0,1
Метоксибензол 0,2
Бензальдегид 0,5
2,6-Диметил-2,7-октадиен-6-ол 0,1

При использовании этого метода для идентификации веществ добавляли вещества-метчики в конденсат газовой фазы перед его дозировкой в колонку, учитывая совпадение на хроматограмме пикаX газовой фазы продукта с пиком Y вещества-метчика (проявление их совместного пика X + Y. Пики X и X + Y сравнивали по площади и величине ГЖХ-удерживания. Путем анализов на трех колонках идентифицировано 34 вещества газовой фазы жареного молотого кофе Колумбийский, составляющие 86% суммы душистых веществ этой фазы.

Витамины и ферменты

В кофейных зернах обнаружены тиамин (витамин B1), рибофлавин (B2), пантотеновая кислота, никотиновая кислота (PP), пиридоксин (B6) и токоферол (E).

Сырой кофе, поступающий на промышленную переработку, - биологически активный продукт, в котором локализованы ферментные системы почти всех классов: оксидоредуктазы, гидролазы, трансферазы и изомеразы, играющие важную роль в биохимических и физико-химических процессах. Изменение цвета сырого кофе разных сортов от зеленого и светло-зеленого до белого, беловато-желтого, желтого и темно-коричневого связано с изменением активности комплекса ферментных систем, содержащихся в кофейных зернах.

Микотоксины

Для определения в зернах зеленого и обжаренного кофе, а также в растворимом кофе охратоксина (ОТА), который относится к группе микотоксинов, разработана методика, основанная на использовании метода ВЭЖХ с применением для очистки пробы иммуноаффинной колонки. Процентная мера правильности охратоксина А составляет (%): для зеленого кофе - 90-108, обжаренного - 89-100 и растворимого - 80-103 при величине среднего квадратичного отклонения 3,5-12,4%. Обнаружено, что наиболее загрязненным является фальсифицированный растворимый кофе (в среднем 5,5 мкг/кг). Но растворимый кофе не является основным источником поступления охратоксина А в организм человека.

Установлено, что при производстве растворимого напитка из зеленого кофе Thai Robusta содержание охратоксина А сильно уменьшается, причем наиболее существенно на стадии обжаривания зеленого кофе. Только 16% первоначального содержания охратоксина А остается в обжаренном кофе. В дальнейшем процессе производства растворимого кофе удаляется еще до 20% охратоксина А, так что в готовом продукте остается только 13% его первоначального содержания.

Проведены исследования по обнаружению ОТА в зернах зеленого кофе различного происхождения. Всего проанализированно 162 образца (84 из Африки, 60 из Америки и 18 из Азии), в которых исследовали уровень ОТА и пытались установить преимущественные регионы распространения кофе, содержащих ОТА. В борльшинстве образцов (106) количество охратоксина А составляло 0-48 мкг/кг, чаще всго он присутствовал в образцах кофе из Африки. Самое большое содержание ОТА найдено в двух образцах из Конго (18 и 48 мкг/кг).

Требования, предъявляемые к зеленым (сырым) зернам кофе

Каждому виду и сорту сырого кофе свойственны свои характерные особенности. Они зависят от района произростания, почвенно-климатических условий, высоты расположения плантаций над уровнем моря, применяемых органических и минеральных удобрений, первичной переработки кофейных плодов, условий хранения и т. д. С учетом этих факторов, а также генетической генетической принадлежности кофе к тому или иному виду качество сырья сильно изменяется, поэтому долгое время предъявлялись собственные технические требования к сырью в каждой кофепроизводящей стране.

С 1992 г. введен международный стандарт ISO 6668-91 "Зерна кофе сырые. Приготовление образцов для органолептического анализа", который гармонизирован с государственным стандартом РФ ГОСТ Р 51449-99 "Кофе зеленый (сырой). Подготовка образцов для определения органолептических показателей", введенный в действие 01.01.2001 г. Стандарт распространяется на зеленый (сырой) кофе и устанавливает порядок подготовки образцов для анализа органолептических показателей. В частности, для определения дефектности зерна кофе требуется слабо обжаривать, а для оценки аромата и цвета необходимо их среднее обжаривание.

С 1994 г. введен международный стандарт ISO 10470-93 "Кофе зеленый. Контрольная (эталонная) таблица дефектов", гармонизированый с государственным стандартом РФ ГОСТ Р 51450-99 "Кофе зеленый (сырой). Виды дефектов" (введен 01.01.2001 г.). Стандарт распространяется на зеленый (сырой) кофе и устанавливает основные дефекты зерен, причины их возникновения, влияние на качество обжаренных зерен, вкус и аромат приготовленного напитка, а также регламентирует коэффициент значимости каждогодефекта для определения товарного сорта кофе и общей оценки его качества.

При оценке качества сырого кофе за основу должны быть взяты следующие требования: количество влаги и экстрактивных веществ, кофеина, общей золы, органических и минеральных примесей, внешний вид, цвет и запах кофейных зерен, вкус и аромат напитка, наличие недоброкачественных зерен и количество дефектов.

Влажность. Повышенная влажность сырого кофе (более 14%) приводит к плесневению и порче. Оптимальной влажностью сырого кофе считают 10-12%. При этом дыхательные процессы протекают замедленно, что, в свою очередь, способствует снижению скорости биохимических процессов в клетках ткани и предохраняет зерна от потери ими водорастворимых сухих веществ.

Содержание экстрактивных веществ. Это один из самых трудноконтролируемых показателей сырья. Однако, учитывая его важность, необходимо, чтобы кофейные зерна высшего сорта содержали не менее 20%, кофейные зерна первого сорта - 25-27% и второго сорта - 28-30% экстрактивных веществ.

Содержание кофеина. Содержание его в наибольшей степени зависит от ботанического вида и района произростания. Для основных видов и сортов кофеного сырья количество кофеина в определенной степени известно. Концентрация кофеина в зернах высшего сорта вида Арабика из Бразилии, Колумбии, Перу, Мексики, Никарагуа, Индии, Йемена и других стран должна быть в пределах 0,7-1,0%; в зернах первого сорта вида Арабика из Вьетнама, Индии, Бразилии, Эфиопии - 1,2-1,4; первого сорта Робуста из Вьетнама, Гвинеи, Индии, Индонезии, Эфиопии - 1,5-1,7; второго сорта Робуста из Вьетнама, Индии и всех африканских стран - 1,7-2,0%.

Содержание зольных веществ. Количество этих веществ в сыром кофе характеризуется минеральным составом сырья. В кофе высшего сорта оно должно быть не более 3-3,5%, первого сорта - 3,5-3,8% и второго - 4,4,5%.

Внешний вид, цвет и запах. Эти показатели определяют, обычно, визуально при соблюдении одинаковых условий состояния поверхности слоя и одинаковой освещенности. Запах зерен кофе устанавливают органолептически. Не допускается наличие плесневелого, лекарственного, гнилостного и других посторонних запахов.

Вкус и аромат. Определяют органолептически в напитке, приготовленном из пробы обжаренного кофе. Напитки из кофе высшего сортадолжны обладать приятным вкусом с харктерными оттенками (горьковатый, кисловатый, с легким хлебным привкусом), тонким и нежным ароматом, крепким настоем. Напитки из кофе первого сорта должны иметь приятный горьковато-вяжущий вкус с кислым оттенком, неярко выраженный аромат и хорошую крепость настоя. Напитки из кофе второго сорта обладают резким и грубым вкусом , слабым ароматом и крепким настоем.

Содержание афлатоксинов и пестицидов. Кофейное сырье проверяется на содержание афлатоксинов и пестицидов. Это обусловлено тем, что в сыром кофе, пораженном плесенью, а также подвергнутом обработке в целях извлечения кофеина, могут образовываться микотоксины и пестициды.

Сырой кофе должен быть упакован в чистые неповрежденные джутовые или другие тканевые мешки без постороннего запаха, не зараженные сельскохозяйственными вредителями. Его долны перевозить в сухих транспортных средствах, а хранить при относительной влажности воздуха не более 75% и отсутствии вблизи химикатов.

Порядок подготовки образцов кофе для определния органолептических показателей (ГОСТ Р 51449-99)

Подготовка образцов кофе для определения органолептических показателей заключается в обжаривании зерен зеленого (сырого) кофе, размалывании свежеобжаренного кофе и приготовлении из него напитка.

Отбор проб производят по ИСО 4072. Обжарочный аппарат нагревают до 200-240°C, предварительно обжаривают две или три любые пробы зеленого кофе (необязательно из подготовленных образцов). По согласованию с потребителем может быть использована специально подобранная температура или меньший диапазон температур.

Обжаривание. Навеску исследуемого образца зеленого кофе массой 100-300 г помещают в прогретый обжарочный аппарат и обжаривают до различной степени интенсивности в зависимости от контролируемого показателя. Для определения дефектности обжаренных зерен кофе достаточно слабого обжаривания - до светло-коричневого цвета. При появлении характероного треска серебристой оболочки зерна немедленно выгружают из аппарата.

Для опредления других органолептичесеких показателей напитка (аромата и цвета) зерна обжаривают до коричневого цвета. Степень обжаривания в этом случае постоянно контролируют путем отбора зерен пробником, помещая их на лист белой бумаги. При достижении требуемой степени обжаривания кофе немедленно выгружают из аппарата. Свежеобжаренные зерна сразу охлаждают на перфорированной поверхности потоком холодного воздуха.

Размалывание. Навеску обжаренных и охлажденных кофейных зерен массой около 50 г размалывают в лабораторной мельнице. Затем помол сбрасывают, помещают остаток обжаренных зерен в лабораторную мельницу и измельчают до определенной крупности помола (см. таблицу ниже).

Показатель
Норма, %
опти-
мальная
макси-
мальная
мини-
мальная
Массовая доля измельченного кофе, оставшегося на сите с Ø ячеек 600 мкм
70
75
60
Массовая доля измельченного кофе, оставшегося на сите с Ø ячеек 425 мкм
20
--
--
Массовая доля измельченного кофе, прошедшего через сито с Ø ячеек 425 мкм
10
15
5

Приготовление напитка. К приготовлению напитка приступают не позднее чем через 90 мин после окончания размалывания. Навеску молотого кофе в количестве, соответствующем 7±0,1 г кофе на 100 см³ воды, помещают в чашку. Чашки должны быть чистыми, сухими, без посторонннего запаха, не иметь трещин и царапин. Воду доводят до кипения, предварительно нагретым цилиндром отмеряют ее требуемый объем и вливают в чашку с молотым кофе. Сразу же определяют аромат напитка, слегка помешивая содержимое, чтобы добиться оседания частиц молотого кофе на дно чашки.

Дают напитку отстояться в течение 5 мин для оседания большинства крупных частиц. Частицы, прилипшие к стенкам чашки, удаляют. Напиток охлаждают до температуры не более 55°C, после чего определяют вкус.

Из одного и того же испытуемого образца готовят 2-3- напитка для определения возможных отклонений.

В отчете о контроле сырья необходимо отметить температуру и длительность обжаривания сырого кофе, а также все детали подготовки образца и приготовления напитка, которые не предусмотрены рассматриваемым стандартом, но иогли бы повлиять на качество напитка.

Татарченко И.И. и др. Химия субтропических и пищевкусовых продуктов. М.: Издательский центр "Академия", 2003. — 256 с.