Какие вещества обуславливают аромат и вкус жареного кофе


Как образуются ароматы в кофе, как готовят ароматизированный кофе

Почему мы ощущаем в аромате кофе цитрусовые, ягодные, цветочные, фруктовые и любые другие ноты? Всё дело в летучих соединениях и химических реакциях.

В зависимости от сорта, условий выращивания и способа обработки в кофе формируются одни и те же соединения, но в разном количестве. Эти различия в концентрации соединения и делают аромат одного кофе отличным от другого.

В зрелом, но ещё не обжаренном кофе нельзя почувствовать ни хорошего аромата, ни вкуса. Чтобы аромат раскрылся, летучие соединения нужно «оживить». Говоря более научно, они должны пройти через серию химических реакций.

В этой статье рассказываем про соединения, химические реакции и аромат кофе в целом.

От чего зависит аромат кофе

Любой аромат — это летучие соединения, которые стимулируют наши вкусовые рецепторы. В зависимости от продукта меняется их состав и концентрация, но сами соединения остаются одинаковыми. Поэтому, если мы ощущаем в кофе аромат яблока, это значит, что в зерне довольно большая концентрация присущих яблоку соединений.

Ежегодно учёные открывают всё больше соединений в кофе, но уже сейчас известно, что их больше 1000. Среди них есть те, что сильнее всего влияют на аромат. Перечислять все нет смысла, потому что их названия сложны и не несут никакой информации для людей без химического образования. Например, (E)-ß-Damascenone, который придаёт кофе медовый, фруктовый аромат. Вместо этого, разберёмся с группами соединений и тем, как они влияют на аромат кофе.

Фураны — это преобладающая группа соединений среди ароматов кофе. Как правило, именно они придают кофе карамельный аромат, потому что появляются в результате плавления и карамелизации сахаров.

Пиразины — вторая по численности группа ароматических соединений. Они придают кофе ароматы грецкого ореха, хлопьев, крекера или хлеба. У пиразинов самый низкий порог запаха, поэтому они довольно сильно влияют на кофейный аромат.

Пирролы — третья группа соединений. Они отвечают за сладкие, карамельные и печёные ноты в аромате кофе.

Оставшиеся группы  — это альдегиды, которые отвечают за фруктовые и зелёные ароматы: травянистые, цветочные и хвойные. А гваякол и родственные фенольные соединения придают аромату кофе избыточно кислые и дымчатые ноты.

Все соединения формируются во время выращивания и обработки кофе. Однако раскрываются они только после химических реакций, которые происходят во время обжарки и приготовления. Именно поэтому в зелёном зерне не получится найти вкусовые и ароматические дескрипторы, которые есть в чашке.

Химические реакции, которые влияют на аромат кофе

Учёные ещё не до конца поняли, как 1000 летучих соединений взаимодействуют с обонятельными рецепторами. Однако им удалось определить основные химические реакции, которые раскрывают важные летучие соединения:

  1. Реакция Майяра — одна из главных реакций, благодаря которой у кофе появляется тот самый «кофейный» аромат. Она проходит между азотсодержащими веществами, аминокислотами и белками с одной стороны, и с тригонеллином, серотонином, углеводами, гидроксикислотами и фенолами — с другой.

  2. Деградация Штрекера, в результате которой аминокислоты распадаются на альдегиды и кетоны. Благодаря этой реакции, в кофе появляются фруктовые и зелёные ароматы.

  3. Деградация отдельных аминокислот, в частности, серосодержащих аминокислот, гидроксиаминокислот и пролина.

  4. Деградация тригонеллина, которая отвечает за характерный запах при обжарке кофе.

  5. Сжигание сахаров, в результате которого у кофе появляется карамельный аромат.

  6. Деградация фенольных кислот. Особенно фрагмента хинной кислоты. Это одна из причин потемнения зёрен во время обжарки.

  7. Деградация липидов.

  8. Взаимодействие между промежуточными продуктами реакций.

У каждой реакции есть свои условия, в которых она протекает. Например, начальная и пиковая температура или длительность. Зная это и зная особенности сорта, обжарщик составляет профиль обжарки так, чтобы максимально раскрывать одни соединения и «прятать» другие.

Как мы ощущаем аромат

Человек воспринимает аромат двумя способами. Назально, когда вдыхает его носом. И ретроназально, когда держит кофе во рту или проглатывает его, и аромат поднимается в носовой проход через ротовую полость.

Сила аромата зависит от концентрации соединений и порога запаха. Порог запаха — это минимальное количество соединения, которое нужно, чтобы почувствовать аромат. Чем выше концентрация соединения и ниже порог запаха, тем сильнее ощущается аромат.

Частый вопрос: «Почему кофе пахнет, например, апельсином?». Ответ прост — в кофе высокая концентрация соединений, присущих цитрусовым фруктам. Понятно, что таких соединений в апельсине гораздо больше, поэтому в аромате кофе мы чувствуем лишь нотки. Иногда эти ноты такие незаметные, что неподготовленный человек не может их почувствовать.

Чтобы научиться различать тонкие ароматы кофе, бариста, Q-грейдерам, обжарщикам и просто любителям кофе нужно тренировать вкусовой опыт.

Как развивать вкусовой опыт

Чем выше вкусовой опыт человека, тем больше ароматов и вкусов он сможет найти в кофе. Развить вкусовой опыт можно случайно или специально.

Случайно мы развиваем вкусовой опыт, когда уделяем внимание аромату фруктов, ягод, цветов, орехов и всех окружающих запахов. Чем больше запахов мы запоминаем, тем легче нам находить их оттенки в кофе.

Чтобы тренировать вкусовой опыт специально, чаще всего используют два набора ароматов:

Le Nez Du Café — это французский набор, в который входит 36 ароматов. С помощью этого набора профессионалы в сфере кофе обучаются распознавать тонкие ароматические ноты. Кроме того, этот набор — это стандарт SCA. Именно по нему сдают экзамен на Q-грейдера.

SCENTONE Aroma Kit T-100 — расширенный набор от корейского производителя. В этот набор входит сразу сто ароматов. По этому набору учиться сложнее, но интереснее.


 

Что запомнить

Статья получилась неприлично большой, поэтому стоит выделить главное:

  1. Любые ароматы — это летучие соединения. В природе эти соединения могут повторяться, поэтому мы можем ощущать в аромате кофе ягоды, фрукты, цветы и что угодно ещё.

  2. За любым ароматом кофе стоит больше тысячи соединений и восемь основных химических реакций.

  3. Аромат кофе появляется только после обжарки, потому что во время неё протекают все необходимые химические реакции. Зелёный кофе на вкус и запах ничем не примечателен.

  4. Управление обжаркой — это, по сути, управление химическими реакциями. Именно поэтому степень и профиль обжарки так сильно влияют на вкус и аромат.

  5. Во время приготовления тоже происходят химические реакции. Именно поэтому качество воды, её температура, способ приготовления и размер помола не менее сильно, чем обжарка, влияют на финальный вкус напитка.

  6. Чтобы ощущать аромат наиболее полно, нужно тренировать вкусовой опыт.

Дескрипторы аромата и вкуса

Кофе представляет собой сложную смесь различных вкусов, которые вместе вызывают целый ряд сенсорных ощущений. Сенсорный профиль чашки кофе зависит от ряда факторов: типа и состава кофейных зерен; географический источник; способ обжарки; и способ приготовления 8,9 . Различия в этих аспектах повлияют на общее сенсорное восприятие чашки кофе как во время приготовления, так и во время потребления кофе.

Специализированные профили аромата и вкуса описаны экспертами-сенсорами для различения различных типов кофе и жареного кофе. Аромат и вкус - главные факторы, определяющие предпочтение кофе 12 . Дескрипторы аромата кофе включают цветочный, ореховый, дымный, травяной, а описатели вкуса включают кислотность, горечь, сладость, соленость и кислинку (см. Колесо вкуса кофе).

Колесо для ароматизации кофе. По материалам Ассоциации спешиэлти кофе Америки

Уровень обжарки влияет на профиль аромата.Исследования показали, что более легкое жаркое сохраняет травяные и фруктовые нотки, в то время как дымный и жженый аромат усиливается, а кислотность снижается в более темном жареном 10 .

Исследования in vitro показывают, что выделение слюны может повлиять на восприятие аромата, и результаты зависят от способа заваривания. Кроме того, было высказано предположение, что большие глотки кофе вызывают более сильное высвобождение аромата 11 .

Эта информация предназначена для профессиональных медицинских работников.
Пожалуйста, учитывайте окружающую среду перед печатью.

.

Руководство по обжарке кофе

Обжарка - это тепловой процесс, при котором кофе превращается в ароматные темно-коричневые зерна, которые мы знаем и любим.

Почему жаркое?

Обжарка раскрывает аромат и вкус зеленых кофейных зерен. Фасоль хранится зеленая , состояние, в котором ее можно хранить без потери качества или вкуса. Зеленые бобы не обладают характеристиками жареных бобов - они мягкие и пористые на вкус и пахнут травой.

При обжарке происходят химические изменения, поскольку бобы быстро нагреваются до очень высоких температур.Когда они достигают пика совершенства, их быстро охлаждают, чтобы остановить процесс. Обжаренные зерна пахнут кофе и весят меньше, потому что влага пропала. Они хрустящие на вкус, готовы к измельчению и завариванию.

Однако после обжарки их следует использовать как можно быстрее, прежде чем аромат свежей обжарки начнет уменьшаться.

Обжарка - это одновременно искусство и наука

Требуются годы обучения, чтобы стать экспертом по обжарке, способным «читать» зерна и принимать решения за доли секунды.Разница между идеально прожаренным кофе и испорченной партией может составлять считанные секунды.

Знай свое жаркое

У большинства обжарочных заводов есть специализированные названия для предпочитаемых ими жареных блюд, и в отрасли очень мало стандартизации. Это может вызвать некоторую путаницу при покупке, но в целом обжарка бывает одной из четырех цветовых категорий: светлая, средняя, ​​средне-темная и темная.

Многие потребители полагают, что сильный, богатый вкус темного обжаренного мяса указывает на более высокий уровень кофеина, но правда в том, что на самом деле легкое жаркое имеет немного более высокую концентрацию.

Идеальная обжарка - это личный выбор, на который иногда влияют национальные предпочтения или географическое положение. В четырех цветовых категориях вы, вероятно, найдете обычные жареные блюда, перечисленные ниже. Лучше спросить, прежде чем покупать. Между жареным может быть огромная разница.

Легкое жаркое

Светло-коричневого цвета, эта обжарка обычно предпочтительна для более мягких сортов кофе. На поверхности этих бобов не будет масла, потому что они не прожариваются достаточно долго, чтобы масла прорвались на поверхность.

  • Лайт-Сити
  • Хаф-Сити
  • Корица

Средняя обжарка

Это жаркое средне-коричневого цвета с более сильным ароматом и нежирной поверхностью. Его часто называют американским жареным, потому что его обычно предпочитают в Соединенных Штатах.

Средняя темная обжарка

Насыщенный темный цвет, это жаркое с небольшим количеством масла на поверхности и легким горьковато-сладким послевкусием.

Темное жаркое

Из этого жаркого получаются блестящие черные бобы с маслянистой поверхностью и ярко выраженной горечью.Чем темнее обжарка, тем меньше кислотности будет в кофейном напитке. Кофе темной обжарки меняется от слегка темного до обугленного, и названия часто используются как синонимы - обязательно проверьте свои зерна, прежде чем покупать их!

  • Высокая
  • Континенталь
  • Новый Орлеан
  • Европейский
  • Эспрессо
  • Венский
  • Итальянский
  • французский

Изображение предоставлено: Уильям М. Мюррей, Giphy

.

Что делает фирменный кофе приятным на вкус? Наука, лежащая в основе утренней чашки чая

Как прошла утренняя чашка вымытого чаю? Или вы выбрали натуральный бурбон, чтобы начать свой день?

Запутались? Ты не один. Мир спешиэлти кофе изобилует такими терминами, как «обработанный медом», «фанковые нотки» и «первый крэк».

Но что они означают - особенно для вкуса и аромата утреннего кофе?

По словам консультанта по обжарке из Мельбурна Энн Купер, лишь недавно кофейная промышленность так подробно описала свою продукцию.

«Кофейная промышленность только начинает делать то, что винная промышленность делала всегда», - говорит она.

Но прежде чем мы начнем расшифровывать жаргон, связанный с фирменным кофе, нам сначала нужен небольшой урок по анатомии кофе.

Кофейные зерна - это не зерна

То, что мы называем кофейными зернами, на самом деле является семенами кофейных плодов, напоминающих вишню.

Каждая вишня содержит два семени, которые покрыты тонкой пергаментной оболочкой и покрыты липким сладким слоем, называемым слизью.

Только лучший кофе, оцененный профессионалами, называемыми Q-грейдерами, считается «фирменным», - говорит Джонатан Паркс, менеджер по контролю качества и обучению в Dimattina Coffee в Перте.

Профессионалы, называемые Q-грейдерами, определяют, можно ли считать кофе специальным. (ABC News: Belinda Smith)

Почти весь специальный кофе происходит из сорта Coffea arabica .

Внутри этого вида есть разные типы, в том числе катуай, бурбон, геша, катимор, каждый из которых придает своим семенам различный аромат.

Климат, почва, местность и высота над уровнем моря, где выращивают кофейный урожай, также могут влиять на вкус.

Деревья, расположенные высоко в горах, например, имеют медленнорастущие плоды и, как правило, дают сложный фруктовый, цветочный кофе, в то время как быстрорастущий, низкогорный кофе менее кислый и имеет более землистый вкус.

Когда ягоды готовы к сбору, кофейные вишни обычно становятся темно-красными, но это может варьироваться в зависимости от сорта. Например, кофейная вишня из-под бурбона готова, когда она ярко-желтая.

Чтобы добраться до семян внутри, кофейные вишни обрабатывают, часто на ферме, где они выращивались.

Что случилось с мытой, натуральной и медовой обработкой?

Самый большой кофе на рынке - это промытый .

«После того, как вишня собрана, машина для измельчения целлюлозы срезает всю мякоть, оставляя семена все еще в слизистой оболочке», - говорит Паркс.

Затем семена замачивают в больших чанах на день или более. У этого есть две задачи: впитать слизь и начать брожение.

Ферментация, говорит г-н Паркс, может придать кофе сладость.

«Но главное - не перебродить. Если у вас будет слишком много, вы получите уксусную кислоту или уксус», - говорит он.

Затем семена пропускают через желоба, чтобы очистить от липкой слизи, и выкладывают на террасы или грядки для просушки.

В зависимости от погоды сушка может занять около недели.

«Вы хотите добиться содержания влаги в семенах от 10 до 13 процентов до того, как они будут упакованы и отправлены на сушильную фабрику, - говорит г-н Паркс.

Сухая мельница удаляет последние остатки слизи и пергаментной мембраны с кофейных зерен перед их упаковкой и продажей.

Поскольку мытый кофе требует большого количества воды, в более сухих производственных районах, таких как Африка, обычно производится натуральных порций кофе.

«Вы собираете вишни прямо с дерева и бросаете их на террасу или сушку на пару недель - может быть, на месяц», - сказал г-н Паркс.

Кофейные фрукты сушат на приподнятой платформе, часто переворачивая и перемешивая, чтобы предотвратить чрезмерное брожение. (Getty Images: AFP / Nelson Almeida)

Позволяя семенам кофе высохнуть вместе с мякотью и кожицей, семена, которые являются довольно пористыми, поглощают сахар из плодов.

«Придает натуральную сладость кофе».

Этот процесс также приводит к быстрой ферментации, поэтому необходимо проявлять особую осторожность, чтобы избежать накопления уксусной кислоты. Также могут развиться сильные фруктовые нотки, которые называют «фанковыми нотами».

«Если у вас натуральный эфиоп, он может быть по вкусу очень острым, если вы получите действительно необычный кофе», - говорит Паркс.

«Но есть тонкая грань между фанком и дефектом, поэтому ее можно интерпретировать».

Когда плод высохнет, мякоть удаляется, а семена кофе отправляются на мельницу для сушки.

Затем есть мед обработка , что находится где-то между техникой, используемой для производства мытых и натуральных кофейных зерен.

Мякоть вишни срезается после сбора, как в случае с мытым кофе, но вместо того, чтобы обмакивать в воду, семена, покрытые слизью, сушат на солнце, как в случае с натуральным кофе.

«Таким образом, вы получаете часть сахаров, усваиваемых семенами, но не столько, сколько естественный процесс», - говорит г-н Паркс.

Фермеры также могут оставлять разное количество слизи, добавил он. При обработке черного меда остается много слизи, в то время как при обработке белого меда остается совсем немного.

Получите максимум удовольствия от обжарки

Хотя тип кофейного растения, где он был выращен и как он был обработан, определяет вкус вашего длинного черного кофе, то, что происходит в ростере, имеет не меньшее значение, говорит г-жа Купер.

Тепло ростера запускает серию химических реакций в обработанных семенах, в результате чего кофе приобретает особый вкус и аромат.

Когда прибывает партия зеленых бобов, они анализируются на такие параметры, как влажность и плотность, чтобы определить, как долго и при какой температуре они должны быть обжарены.

Зеленые бобы слева были обработаны медом, и на них еще осталось немного пергамента. Бобы справа были промыты. (ABC News: Белинда Смит)

Когда они нагреваются в жаровне, вода внутри зерен превращается в пар и вытесняется.

Хлорофилл - молекула, придающая растениям зеленый цвет - начинает разлагаться, превращая бобы из зеленых в бледно-кремовые.

По мере того, как бобы нагреваются, образуются ароматические соединения. Например, лигнин, который помогает укрепить клеточные стенки в бобах, разлагается с образованием ванилина, говорит химик по ароматизаторам CSIRO Agriculture and Food Танодж Сингх.

Также начинается реакция Майяра, в которой аминокислоты и сахара вступают в реакцию с образованием сотен новых ароматов и вкусов.

«Это не единичная реакция», - говорит д-р Сингх.

«Пока [реакция Майяра] продолжается, она разветвляется.

« В кофейном аромате более 1000 соединений ».

Чем дольше протекает реакция Майяра, тем сложнее ароматизаторы.

Последняя часть обжарки, по словам г-жи Купер, сводится к уравновешиванию кислот

Вода и газ, которые накапливаются в зернах во время реакции Майяра, вырываются наружу, что приводит к быстрому падению давления, называемому «первой трещиной».

Это изменяет скорость протекания некоторых химических реакций. Это также когда кислоты начинают разлагаться.

Уловка обжарщиков заключается в том, чтобы избавиться от нежелательных кислот, таких как уксус, сохраняя при этом те, которые им нужны.

Если обжарщик хочет добиться фруктовых нот, он настроит процесс, чтобы лимонная и яблочная кислоты, придающие фруктам приятный запах, не распадались на части и не исчезали, говорит г-жа Купер.

Но если кофе недостаточно обжарен, вы рискуете почувствовать преобладание странных ароматов.

«Недожаренный кенийец на вкус как томатный соус», - говорит она.

После обжарки и упаковки химические реакции, начатые при обжарке, продолжаются.

Так что этого маленького клапана в пакете с кофейными зернами нет, так что вы можете их понюхать - хотя это хороший бонус. Он нужен для того, чтобы углекислый газ, вырабатываемый фасолью в упаковке, шипел. В противном случае, говорит доктор Сингх, сумка может взорваться.

Наконец, есть ли правда в том, что более крепкий и горький на вкус кофе темной обжарки даст вам больше кофеина, чем кофе светлой обжарки?

Нет, согласно госпоже Купер, которая говорит, что уровень кофеина остается практически постоянным на протяжении всего процесса обжарки.

Итак, мы поговорим о некоторых из наиболее часто используемых жаргонов в бизнесе спешиэлти кофе.

Теперь вы можете наслаждаться своим следующим бурбоном, обработанным медом, зная, что способствовало обилию ароматов в вашей кружке.

Хотите больше науки из всей азбуки?

Наука в вашем почтовом ящике

Получайте все последние научные истории со всего ABC.

.

Каков срок хранения жареного кофе? Литературный обзор кофе Staling

Эмма Сейдж, менеджер по кофейным наукам, SCAA

Кофе - это то, что известно в области пищевой науки как продукт длительного хранения, который после обжарки не портится из-за ферментативных или микробных процессов (Illy and Viani 2005; Nicoli and others 1993; Anese and others 2006). Однако в индустрии спешиэлти кофе мы осознаем важность химических реакций и физических изменений, которые происходят после обжарки (Nicoli and others 2009).Некоторые из этих изменений являются причиной черствия или заметного негативного привкуса, который со временем усиливается и влияет на качество пива.

Определить точный характер, количество и степень черствения по своей сути сложно из-за разнообразия вкусов, возможных в самом зерне, и недолговечности обжаренного кофе. В справочнике по качеству воды Американской ассоциации спешиэлти кофе (SCAA) говорится, что «вкус кофе постоянно меняется. В результате, при проведении химического или сенсорного анализа кофе следует рассматривать как движущуюся цель »(Биман и другие, 2011).Эта концепция воплощает проблему с определением науки, лежащей в основе стайлинга. Химические и физические изменения, происходящие в кофе после обжарки, делают практически невозможным экспериментальный контроль, воспроизводимость и анализ данных. Однако это не остановило большую группу исследователей от решения этой проблемы.

Общие причины застаивания кофе

Обжарка в конечном итоге ответственна за большинство реакций затвердевания кофе, поскольку она образует летучие вещества и создает давление в кофейных зернах за счет внутреннего накопления газа (Nicoli et al.2009 г.). Во время обжарки происходит множество сложных химических реакций и физических изменений, некоторые из которых играют ключевую роль в старении. По мере того, как бобы нагреваются в ростере, сахара и аминокислоты уменьшаются, и в результате разложения Strecker образуется увеличивающееся количество углекислого газа, который позже выделяется в газ. В то же время в бобах происходит физическое изменение по мере уменьшения массы бобов и увеличения пористости, что приводит к более высокой потенциальной скорости диффузии летучих соединений (Labuza and others 2001). Одновременно реакция Майяра дает соединения, которые обладают сродством к кислороду, а затем вносят вклад в окисление липидов (Nicoli et al.1993).

Потеря углекислого газа из кофе происходит из-за сил диффузии, которые перемещают молекулы из-за разницы в давлении и / или градиентах концентраций молекул. Когда кофе перемалывается, пористость и отношение поверхности к объему увеличиваются, что ускоряет дегазацию и черствение. Группа исследований обнаружила, что потеря нескольких конкретных летучих соединений является причиной большей части потери аромата кофе. Первое исследование, предложившее это, показало, что метантиол и 2-метилпропаналь дают наиболее интенсивные нотки аромата и исчезают через два часа после обжарки, и что после восьми дней хранения содержание метантиола уменьшилось примерно до 30% от исходного количества (Holscher and Steinhart 1992). .Черни и Scieberle (2001) и Sanz и другие (2001) также сообщили об этих соединениях как о ключевых молекулах, потерянных при старении. Новая работа также была сосредоточена на соотношениях определенных соединений, таких как 2-метилфуран / 2-бутанон, 2-фурфурилтиол / гексаналь (Marin and others 2008). Однако любые из вышеуказанных соединений или соотношений являются лишь индикаторами более широкой группы реакций, ответственных за старение, которые еще не были охарактеризованы (Nicoli et al. 2009).

Одним из характерных запахов черствости является прогорклость, которая возникает в результате разложения липидов, химического окисления или пиролиза жиров и родственных соединений (Смит и другие, 2004; Вила и другие, 2005).В жареной арабике липиды составляют лишь около 15% от сухого веса (Illy and Viani 2005), но они значительно влияют на вкус черствения. Этот процесс ускоряется влажностью (Smith et al. 2004), кислородом (Vila et al. 2005) температурой (Nicoli et al. 1993; Huynh-Ba и др. 2001) и коррелирует с площадью поверхности молотого кофе (Vila et al. al.2005). Однако также известно, что даже кофе, хранящийся в вакууме или с низким содержанием кислорода, может демонстрировать окисление липидов из-за наличия свободных радикалов в кофе, образующемся в процессе обжарки.

Скорость всех этих изменений и, следовательно, общий срок хранения кофе зависит от состояния кофе (целые зерна или молотый) и условий окружающей среды, таких как температура, влажность и, что наиболее важно, доступность кислорода (Nicoli et al. al.1993; Illy and Viani 2005; Radtke-Granzer and Piringer 1981).

Основные внешние факторы, влияющие на сталин

Температура
Температура влияет на скорость затвердевания кофе как химически, так и физически.Химически температура положительно коррелирует с кинетикой химических реакций (то есть уравнением Аррениуса), поэтому при более высоких температурах все химические реакции в кофе ускоряются (Nicoli et al. 2009). Физически градиенты давления и концентрации между кофе и внешней средой зависят от температуры, которая влияет на скорость дегазации летучих соединений. Labuza et al. (2001) сообщили, что при дегазации кофе из цельнозерновой обжарки значение Q10 равно 1.5, что означает, что на каждые 10 градусов повышения температуры скорость дегазации увеличивается в 1,5 раза. Они также показали, что молотый кофе имеет ускоренное значение Q10 примерно вдвое больше, чем цельные зерна. Николи и другие (1993) обнаружили, что температура имеет положительную корреляцию с выделением углекислого газа и других летучих соединений, и что эти потери были наиболее значительными в течение первых нескольких дней хранения кофе. Существует обширная литература по кофе, которая подтверждает, что химические соединения, связанные со свежестью, уменьшаются при увеличении температуры (Cappuccio and others 2001; Cardelli and Labuza 2001; Huynh-Ba et al.2001). Как правило, это соотношение характерно для кривой на рисунке 1 от Cappuccio и др. (2001):

На другом конце температурных исследований, конечно же, является влияние низких температур и замораживания на кофе. Долгое время существовало общее мнение о том, что замораживание является адекватным средством сдерживания черствения (Sivetz, 1979).Большинство исследований, которые включали охлаждение или замораживание кофе в качестве метода консервирования, показали, что это замедляет реакции, которые, как известно, являются частью черствления (Cappuccio et al. 2001; Ross и другие 2006; Nicoli et al. 1993). Однако ни один из них не включал каких-либо показателей различий, которые могли возникнуть в результате замерзания или связанных с ним колебаний температуры.

Влажность
Влажность (и активность воды) также имеет общую положительную корреляцию с застыванием кофе.Обычно исследования показывают, что если кофе хранится в среде с высокой влажностью, он будет впитывать воду и увеличивать ее показатели активности воды, ускоряя потерю летучих соединений и, следовательно, сокращая его возможный срок хранения (Anese et al. 2006; Cardelli and Лабуза 2001; Прескотт и др. 1937). Соответственно, широкая практика закалки в воде была связана с более высокой активностью воды в обжаренном кофе, что, следовательно, также привело бы к более быстрой дегазации (Baggenstoss and others 2007).Поглощение воды после обжарки также может происходить с течением времени, увеличиваясь с увеличением влажности в помещении для хранения (Illy and Viani 2005; Apostolopoulos and Gilbert 1988).

Кислород
Многие считают доступность кислорода главным врагом обжаренного кофе и по-разному влияют на реакцию застывания. Конечно, факторы, влияющие на взаимодействие между кислородом и кофейным зерном или молотым кофе, такие как плотность упаковки, размер помола или площадь поверхности зерна, также влияют на эти реакции (Ross et al.2006; Illy and Viani 2005). Окисление может вызывать не только потерю некоторых ароматических соединений, но также образование неприятных запахов, например прогорклости (Prescott et al. 1937; Illy and Viani 2005).
Было обнаружено, что большинство соединений, ответственных за аромат свежеобжаренных зерен, очень подвержены окислению и могут быстро теряться после обжарки. Некоторые исследования определили, что ухудшение свежести происходит, как только кофе вступает в контакт с кислородом. Пуассон и другие (2006) обнаружили, что гексаналь, образующийся в результате реакций окисления, немедленно образуется в обжаренном кофе в незащищенных условиях.Они также обнаружили, что маловесные сернистые соединения быстро растворяются под воздействием кислорода. Labuza et al. (2001) определили, что кислород является наиболее важным фактором, контролирующим срок хранения кофе, и показали, что снижение содержания кислорода до 0,5% в контейнере для кофе может увеличить срок хранения в 20 раз. Одна исследовательская группа обнаружила, что увеличение содержания кислорода на 1% увеличивает скорость разложения на 10% (Cardelli and Labuza 2001). Было обнаружено, что даже при очень низком уровне кислорода в упакованном кофе (<2%) этот кислород мигрирует в кофе и способствует реакциям окисления (Harris and others 1974).

Окисление липидов происходит по мере дегазации и потери летучих соединений, а также зависит от доступности кислорода (Nicoli et al. 1993; Prescott et al. 1937). Huynh-Ba et al. (2001) обнаружили, что окисление липидов до летучих происходило в течение первых 24 часов после обжарки и измельчения. Другое исследование показало, что обученные специалисты по сенсорной оценке смогли обнаружить прогорклый кофе, упакованный в воздухе, через четыре месяца (Marin et al. 2008). Эти летучие вещества подвергаются последующим реакциям, влияя на летучие вторичные продукты окисления, которые способствуют «прогорклому» привкусу, который можно найти в несвежем кофе.

Влияние на вкус
Не все исследования, изучающие черствость кофе, включали вопрос о том, как эти химические реакции влияют на вкус. Тем не менее, если включить вкус, становится очевидным, насколько быстро становится черствым. Всего через неделю после обжарки дегустаторы в одном исследовании предпочли растворимый кофе, который хранился в банке с 0% кислорода, по сравнению с кофе, хранившимся при 2% кислорода (Harris et al. 1974). Росс и другие (2006) обнаружили, что сенсорные эксперты предпочитают свежий кофе по сравнению с кофе, хранящимся в течение двух недель, считая кофе горьким, но также предпочитают кофе двухнедельного хранения по сравнению с кофе, хранящимся в течение одной недели.Другая исследовательская группа, Карделли и Лабуза (2001), обнаружила, что сенсорные тестеры обнаружили потерю качества кофе с повышением парциального давления кислорода, активности воды и температуры, подтвердив, что влияние окружающей среды дошло до чашки. Они посчитали, что кислород играет наиболее важную роль, поскольку разница в ускорении между 0% кислорода и средней концентрацией кислорода на уровне моря составляет почти 20 раз.
Многие исследования черствения включают сенсорную оценку аромата кофе, а не вкуса.Тестеры аромата в исследовании Steinhart и Holscher (1991) отметили, что недельный кофе без обжарки был «заметно менее интенсивным по запаху» и показал «меньшую свежесть аромата». Исследователи определили, что это произошло из-за быстрого рассеивания «низкокипящих» компонентов, таких как соединения серы, альдегиды Стрекера и альфа-дикарбонилы. Sanz и другие (2001) обнаружили, что восемь идентифицированных летучих соединений положительно коррелировали с сенсорной оценкой свежести аромата и что наибольшая скорость потери свежести произошла в первый месяц хранения кофе (см. Рисунок 2 ниже).

Влияние упаковки на черствение
Упаковка и то, как она смягчает внешние воздействия на кофе, могут сильно повлиять на черствение. Однако опубликовано очень мало исследований, посвященных изучению или сравнению конкретных типов упаковки. Небольшой эксперимент с гибкими упаковками с дегазирующими клапанами показал, что, если не было утечки в уплотнении в верхней части мешка, они содержали 0% кислорода и более 40% диоксида углерода.Тем не менее, они использовали только шесть пакетов для этого эксперимента и обнаружили, что половина из них имела утечки, что в конечном итоге аннулировало любые выводы, которые могли быть сделаны (Walter and others 2008). Чаще исследования изучали промывку газа. Большинство из них обнаружили, что кофе, промытый инертными газами или упакованный в вакуумную упаковку, показал лучшие вкусовые качества (Безман и др., 2008). В исследовании, проведенном Алвесом и другими (2001), срок хранения кофе с азотом, основанный на сенсорном анализе, составлял шесть месяцев, в отличие от кофе, упакованного в пакеты без промывки, срок хранения которого составлял три месяца.Исторически существовало понимание, что кофе будет надежно защищен вакуумной упаковкой (Sivetz, 1979). Вакуумная упаковка оказалась очень эффективной: одно исследование продемонстрировало 0% остаточного кислорода в закрытых пакетах для кофе после двух циклов вакуумной упаковки и продувки газом (Sortwell 2008). Николи и другие (1993) обнаружили, что кофе, упакованный в вакуумной упаковке, в пять раз меньше выдерживает, чем зерна, упакованные в воздух. Наконец, некоторые исследования подтвердили, что, несмотря на упаковку кофе, «вторичный срок хранения» начинается после того, как упаковка была открыта потребителем, что может происходить более быстрыми темпами по сравнению с обычным застыванием внутри упаковки (Cappuccio et al.2001; Anese et al. 2006). Проведение эксперимента по изучению этого типа застоя может оказаться затруднительным, поскольку кофе, несомненно, проходит через различные среды после того, как его купили и открыли потребители. Кроме того, не было попыток учесть химические реакции, которые могут происходить в это время.

Проблемы с существующими исследованиями

После изучения доступных ресурсов с подробным описанием исследований, проведенных для изучения механизмов, лежащих в основе застойного кофе, выявляются несколько основных проблем, связанных с нашей способностью применить результаты к индустрии спешиэлти кофе.Во-первых, большинство исследований, которые включали сенсорную оценку, делали это с использованием ароматических заменителей черствости, а не оценки вкуса, которая обычно проводится в специализированной индустрии. Во-вторых, качество кофе, используемого в этих исследованиях, часто было ниже специализированного. В-третьих, методы, используемые для определения этих косвенных признаков устаревания, включают в себя практики, которые никогда или редко случаются в кофейне или в домашних условиях, что ограничивает их применимость к индустрии спешиэлти кофе. Наконец, большая часть исследований, включенных в этот обзор, никогда не была представлена ​​для рецензирования, а это означает, что качество исследований варьировалось, а экспериментальный план, реализация и результаты не могли быть полностью проверены.

По сути, причина того, что существует такой объем литературы о кофе, заключается в том, что исследователи надеются, что они придумают показатель свежести вкуса кофе, который крупные компании могут использовать для легкого определения срока годности своего кофе (Kallio and others 1990; Marin et al. др. 2008; Росс и др. 2006; Черни и Шиберле 2001). В индустрии спешиэлти кофе мы, без сомнения, в идеале измеряли бы черствость сваренного кофе с помощью количественного метода чашек (Lingle 2011). Фактически, большинство химических соединений, присутствующих в обжаренном кофе, которые в конечном итоге остаются взвешенными в кофейном напитке, практически неизвестны (Nicoli et al.2009), тогда как химический состав запаха кофе более подробно описан (Semmelroch and Grosch 1995; Czerny and others 1999; Mayer and others 2000). Из-за методологических ограничений и мнения о том, что ароматические заменители являются достаточными, соединения, которые способствуют кофейному аромату, измеряются для оценки вкуса. Из этих идентифицированных летучих соединений исследователи определили некоторые соотношения, которые, по их мнению, отражают реакции, которые происходят после того, как кофе обжаривается и начинает черстветь.Эти соотношения коррелируют с одновременными сенсорными оценками, чтобы подтвердить вывод о полезности этих показателей. Однако соединения, идентифицированные в этих исследованиях, могут быть лишь немногими из многих возможных летучих соединений, присутствующих в кофе.

Одна из наиболее важных причин для беспокойства в литературе о застывании кофе заключается в том, что эксперименты проводятся с кофе низкого или различного качества, мало внимания уделяется кофе, который считался бы специальным, и при этом какой-либо кофе специально не оценивался как фирменный.Поскольку о химии черствых сортов известно очень мало, мы, безусловно, можем получить знания из этих исследований, но все же следует принимать во внимание качество кофе. Половина рассмотренных здесь исследований была проведена на смеси сортов кофе робуста или робуста / арабика, как подробно описано в таблице 1 (ниже). Кроме того, семь исследований вообще не включали информацию о сортах кофе в свои отчеты, исключая важные данные для тех, кто хотел бы повторить свои эксперименты или развить их результаты.

Другой важный методологический вопрос в исследовании, посвященном изучению черствления кофе, - это метод, используемый для определения летучих соединений, важных для этого. Исследователи пытались найти повторяемый способ измерения «свежести», и для научного сообщества это стало анализом с помощью газовой хроматографии летучих веществ в свободном пространстве (Kallio et al. 1990; Holscher and Steinhart 1992), где используется обжаренный и молотый кофе. нагревают и / или перемешивают (до 90 ° C и / или до 19 часов), чтобы высвободить все возможные летучие соединения, которые улавливаются и затем идентифицируются сравнительными соединениями в относительном количестве (см. таблицу 3 ниже ).Этот метод, хотя и обоснованный с научной точки зрения, может не отвечать на вопросы, которые могут быть интересны индустрии спешиэлти кофе, поскольку он эффективно насыщает кислородом, повторно обжаривает или сжигает кофе, позволяя летучим веществам улетучиваться.

Также в этих исследованиях черствости методы количественной оценки черствости и срока хранения не согласовывались. В конечном итоге это сводится к определению срока годности и того, кто должен уметь определять его в кофе. Пищевые ученые широко исследовали срок годности других пищевых продуктов.Смит и другие (2004) в своей статье, описывающей черствость хлебобулочных изделий, заявили, что застревание - это «почти любое изменение… делающее его менее приемлемым для потребителя». Однако это определение срока годности варьируется. По статистике, наука о продуктах питания склонна определять это как отказ более 50%. Или более 50% дегустаторов считают продукт неприемлемым (Fu and Labuza 1993). Эти 50% являются результатом экспериментального плана, разработанного специалистами по пищевым продуктам для проверки срока годности продукта под названием «Анализ опасности Вейбулла» (Gacula 1975).Это тест, который увеличивает количество сенсорных тестеров по мере снижения качества продукта. Этот тест, наконец, заканчивается, когда 50% участников считают продукт неприемлемым. В исследовании кофе Labuza et al. (2001) определили конец срока годности, когда более 50% потребителей «недовольны» продуктом, но использовали только «приемлемо» и «неприемлемо» в своей шкале оценки потребителей. В конечном итоге необходимо решить, как определить «предел приемлемости» черствого кофе.Это подчеркивается в недавней публикации Николи и др. (2009). Они обсуждают сложную задачу сделать это с кофе, поскольку он не представляет опасности для безопасности или биологической токсичности с возрастом после обжарки, как другие пищевые продукты. Они предполагают, что сенсорная оценка - единственный приемлемый метод, и что она должна основываться на пределах приемлемости для потребителя, поскольку «продукты не имеют сенсорного срока годности без потребителя» (Nicoli et al. 2009).

Наконец, почти половина оригинальных исследований по изучению застревания кофе, включенных в этот обзор (12 из 28), не была доступна в рецензируемых статьях.Несмотря на то, что эти результаты были представлены на профессиональной конференции, в первую очередь на заседаниях Ассоциации науки и информации о кофе (ASIC), сообществу было бы очень полезно, если бы более высоко ценились рецензируемые исследования. Процесс экспертной оценки имеет два достоинства, оба из которых должны быть важны для кофейной индустрии. Первый - это гарантия правильности экспериментальных методов, размера выборки и общей пригодности тематических методов. Эти сдержки и противовесы обеспечивают полное раскрытие информации, доступность данных и экспериментальную повторяемость, что является важным знаком одобрения и дает читателям уверенность в точности и качестве.Второе достоинство экспертной оценки заключается в том, что она позволяет тем, кто заинтересован в продолжении исследований, опираться на предыдущую работу. Для создания новых идей и работы необходима прочная база надежных рецензируемых исследований.

Следующие шаги

Несмотря на то, что проводились все исследования по проблеме прослеживания кофе, очень немногие из рассмотренных здесь исследований смогли удовлетворить научные потребности сообщества спешиэлти кофе.Это послужило мотивацией для SCAA разработать план по исследованию застарелого кофе и его роли в индустрии спешиэлти. В течение следующего года SCAA и Гильдия обжарщиков проведут серию экспериментов, чтобы проверить как скорость, так и первое обнаруживаемое застревание, а также предел приемлемости застывания кофе для потребителей при различных методах упаковки. Мы соберем данные от высококвалифицированных и опытных кофейников в отношении черствения различных сортов кофе с использованием небольшого количества методов упаковки.Затем мы перейдем к ограниченному тестированию вкусов клиентов кофе разного возраста и способа упаковки. На основе этих данных о клиентах мы сможем понять, как в среднем покупатели ощущают вкус черствого мяса, а также оценить индивидуальный срок хранения различных методов упаковки, используемых в специализированном сообществе. Результаты этих экспериментов будут собраны и проанализированы в подробном отчете, который будет опубликован SCAA.

Каталожные номера:

Алвес RMV, Mori EE, Milanez CR и Padula M.2001. Жареный и молотый кофе в установках для промывки газообразным азотом - II. Proc. 19-й ASIC. Триест.
Анезе М, Манцокко Л. и Николи МС. 2006. Моделирование вторичного срока годности молотого обжаренного кофе. Журнал сельскохозяйственной и пищевой химии 54 (15): 5571-5576.
Апостолопулос Д. и Гилберт С.Г. 1988. Фронтальная обратная газовая хроматография, используемая для изучения водной сорбции растворимых в кофе веществ. Журнал пищевой науки 53 (3): 882-884.
Баггенстосс Дж., Пуассон Л., Луети Р., Перрен Р. и Эшер Ф.2007. Влияние закалочного охлаждения водой на дегазацию и стабильность аромата обжаренного кофе. Журнал сельскохозяйственной и пищевой химии 55 (16): 6685-6691.
Биман Д., Сонгер П и Лингл Т. 2011. Справочник по качеству воды, 2-е изд. Лонг-Бич, Калифорния: Американская ассоциация спешиэлти кофе.
Bezman Y, Nini D, Cohen Z, Ofek A, Bensal D & Garcia AL. 2008. Аналитический метод контроля свежести обжаренного и молотого кофе. Proc. 22-й ASIC Campinas.
Cappuccio R, Full G, Lonzarich V & Savonitti O.2001. Захаривание обжаренного и молотого кофе при разных температурах: сочетание сенсорного и ГХ-анализа. Proc. 19-й ASIC. Триест.
Cardelli C & Labuza TP. 2001. Применение анализа рисков Вейбулла для определения срока годности жареного и молотого кофе. LWT - Пищевая наука и технологии 34 (5): 273-278.
Черни М., Майер Ф. и Грош В. 1999. Сенсорное исследование запахов воздействия на характер жареного кофе арабика. Журнал сельскохозяйственной и пищевой химии 47 (2): 695-699.
Черни М и Шиберле П. 2001. Изменения аромата жареного кофе во время хранения - влияние упаковки. Proc. 19-й ASIC. Триест.
Fu B & Labuza TP. 1993. Прогнозирование срока годности: теория и применение. Пищевой контроль 4 (3): 125-133.
Gacula MC. 1975. План экспериментов по изучению срока годности. Журнал пищевой науки 40 (2): 399-403.
Харрис Н. Э., Бишов С. Дж., Рахман А. Р., Робертсон М. М. и Мабрук А.Ф. 1974. Растворимый кофе: исследования срока годности.Журнал пищевой науки 39 (1): 192-195.
Holscher W и Steinhart H. 1992. Исследование свежести обжаренного кофе с помощью улучшенной техники свободного пространства Zeitschrift Fur Lebensmittel-Untersuchung Und-Forschung 195 (1): 33-38.
Huynh-Ba T, Courtet-Compondu MC, Fumeauz R & Pollien P. 2001. Раннее окисление липидов в жареном и молотом кофе. Proc. 19-й ASIC. Триест.
Illy A & Viani R. 2005. Кофе эспрессо: наука качества, 2-е изд.Сан-Диего: Elsvier Academic Press.
Каллио Х., Лейно М., Куллиас К., Каллио С. и Кайтаранта Дж. 1990. Свободное пространство над жареным молотым кофе как индикатор времени хранения. Пищевая химия 36 (2): 135-148.
Лабуза Т.П., Карделли С., Андерсон Б. и Шимони Э. 2001. Физическая химия жареного и молотого кофе: увеличение срока хранения гибкой упаковки. Proc. 19-й ASIC. Триест.
Leino M, Lapvetelainen A, Menchero P, Malm H, Kaitaranta J & Kallio H.1992. Характеристика сохраненных сортов кофе арабика и робуста с помощью газовой хроматографии в свободном пространстве и сенсорного анализа. Качество еды и предпочтения 3: 115-125.
Лингл Т. 2011. Справочник Coffee Cupper, 4-е изд. Лонг-Бич, Калифорния: Американская ассоциация спешиэлти кофе.
Марин К., Позрл Т., Златик Э и Плестеняк А. 2008. Новый индекс аромата для определения качества аромата жареного и молотого кофе во время хранения. Пищевая технология и биотехнология 46 (4): 442-447.
Mayer F, Czerny M & Grosch W.2000. Сенсорное исследование характера воздействия ароматических соединений кофейного напитка. Европейские исследования в области пищевых продуктов и технологии 211 (4): 272-276.
Николи М., Каллигарис С. и Манзокко Л. 2009. Тестирование срока годности кофе и сопутствующих продуктов: неопределенности, подводные камни и перспективы. Обзоры пищевой инженерии 1 (2): 159-168.
Nicoli MC, Innocente N, Pittia P & Lerici CR. 1993. Черствение обжаренного кофе: высвобождение летучих и реакции окисления во время хранения. Proc.15-й ASIC. Монпелье.
Пуассон Л., Кох П и Керлер Дж. 2006. Изменение свежести кофе в жареных кофейных зернах молотого кофе в присутствии кислорода и в защитных условиях. Proc. 21-й ASIC. Монпелье.
Prescott SC, Emerson RL и Peakes LV. 1937. Устаревание кофе. Журнал пищевой науки 2 (1): 1-20.
Radtke-Granzer R & Piringer OG. 1981. Проблемы оценки качества обжаренного кофе при количественном анализе летучих компонентов вкуса.Deutsche Lebensmittel-Rundschau 77 (6): 203-210.
Росс К.Ф., Пека К. и Веллер К. 2006. Влияние условий хранения на органолептические качества молотого кофе Арабика. Журнал качества пищевых продуктов 29 (6): 596-606.
Sanz C, Pascual L, Zapelena MJ & Cid MC. 2001. Новый «индекс аромата» для определения качества аромата смеси жареных кофейных зерен. Proc. 19-й ASIC. Триест.
Semmelroch P & Grosch W. 1995. Анализ порошков и напитков обжаренного кофе с помощью газовой хроматографии-ольфактометрии образцов свободного пространства.LWT - Пищевая наука и технологии 28 (3): 310-313.
Сивец М. 1979. Технология кофе. Вестпорт, Коннектикут: Avi Publishing Company, Inc.
Смит Дж. П., Дайфас Д. П., Эль-Хури В., Кукуутсис Дж. И Эль-Хури А. 2004. Срок хранения и проблемы безопасности хлебобулочных изделий: обзор. Критические обзоры в области пищевой науки и питания 44 (1): 19-55.
Сортвелл DR. 2008. Очистка контейнеров для жареных кофейных зерен. Proc. 22-й ASIC. Кампинас.
Steinhart H & Holscher W.1991. Изменения низкокипящих летучих веществ в цельных кофейных зернах, связанные с хранением. Proc. 14-й ASIC. Сан-Франциско.
Vila MA, Andueza S, de Peña MP & Concepción C. 2005. Выделение жирных кислот при хранении молотого, обжаренного кофе. JAOCS, Журнал Американского общества химиков-нефтяников 82 (9): 639.
Вальтер ЭХМ, Capacla NC и Faria JAF. 2008. Оценка гибких упаковок с клапанами дегазации для жареного и молотого кофе. Proc. 22-й ASIC.

.

Смотрите также