Tools

Товары из Финляндии

Санкт-Петербург: (812) 987-24-55; Москва: (495) 364-01-83; Другие регионы: 8-800-700-51-89 (бесплатно по всей России);

Время работы: Пн-Вс с 10 до 19 часов (время московское)

 

Вторник, 17 Июл 2018

Химический состав кофе

E-mail Печать PDF

 

 

Вода

Показатель влажности сырого кофе имеет существенное значение для оценки качества. Содержание влаги в сыром кофе играет важную роль при оценке его качества. Так же этот показатель важен при  экспорте и импорте, так как все расчеты между поставщиками и покупателями кофе производятся на основе данного показателя.
Сырые кофейные зерна 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%.
Скорость сорбции и десорбции водяных паров зернами кофе относительно высока. Особенно интенсивно абсорбируют влагу кофейные 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.


Кофеин


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):
Аравийский - 0,6-1,2
Робуста - 1,8-3
Либерийский - 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.


Тригонеллин


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.


Теобромин


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%.


Теофиллин


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 (C12h26O11). 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.


Хлорогеновые кислоты


Хлорогеновые кислоты составляют основную часть фенольных 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 (хлорогеновая и нехлорогеновая). Так, в кофе вида Арабика их содержание 5,5-7%, а вида Канифора - 8-9%. Затем следуют дикофеилхинные кислоты (изохлорогеновые 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 хлорогеновых 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 действует 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 реагентов 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.


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 Арабика 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.


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.


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.


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. 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, марганца и фосфора из образцов кофе.
Во время обжаривания кофе содержание минеральных веществ повышается до 5-7%, что связано с большими потерями сухого вещества.
Вот собственно и все. Это казалось бы простой напиток- кофе, который мы употребляем каждый день оказался не так прост. В следующей статье я расскажу о технологическом процессе приготовления всеми любимого растворимого кофе.

Авторизация






Новые товары

Nutricia Muksu морковь, 125 гр., с 4 х мес. Nutricia Muksu морковь, 125 гр., с 4 х мес. - Nutricia Muksu морковь, 125 гр., с 4 х мес. Подробнее Цена: 45 RUB
Nutricia Muksu персик, 6 шт х 125 гр., с 4х мес. Nutricia Muksu персик, 6 шт х 125 гр., с 4х мес. - Nutricia Muksu персик, 6 шт х 125 гр., с 4х мес. Подробнее Цена: 265 RUB
WIZZ спрей пятновыводитель универсальный, 500 мл. WIZZ спрей пятновыводитель универсальный, 500 мл. - WIZZ спрей пятновыводитель универсальный, 500 мл. Подробнее Цена: 180 RUB
FIGARO корнишоны, 345 / 190 гр. FIGARO корнишоны, 345  / 190 гр. - FIGARO корнишоны, 345 / 190 гр. Подробнее Цена: 191 RUB
Мы вКонтакте

 

0.06, 0.03, 0.05, 1341828

Корзина

VirtueMart
Ваша корзина пуста.

Акция!

Скидка на продукт! Otovent Шар для продувания носа Otovent Шар для продувания носа - Воздушный шар OTOVENT для продувания слуховых труб при отите среднего уха. Помогает сбалансировать негативное давление на ухо. Подробнее Цена: 1631 RUB 1549 RUB
Скидка на продукт! Viljatuote Tattari rouhe Греча, 500 гр Viljatuote Tattari rouhe Греча, 500 гр - Гречневая крупа Viljatuote Tattari rouhe не содержит глютен, 500 гр. Может быть использована для приготовления каш, овощных блюд, а также в вегетарианской кухне. Подробнее Цена: 314 RUB 283 RUB
Скидка на продукт! Menoforce Strong A.Vogel 45+, 30 таблеток Menoforce Strong A.Vogel 45+, 30 таблеток - Menoforce /Таблетки Менофорсе (Шалфей в таблетках) Подробнее Цена: 3603 RUB 2342 RUB
Скидка на продукт! CUPLATON 30 ml ORION PHARMA(Куплатон 30 мл) CUPLATON 30 ml ORION PHARMA(Куплатон 30 мл) - CUPLATON капли от метеоризма ( от газиков), 30 мл. Подробнее Цена: 1708 RUB 1537 RUB
Скидка на продукт! Ауфбаукальк (Weleda Aufbaukalk) Ауфбаукальк (Weleda Aufbaukalk) - Ауфбаукальк 1+2(Две баночки в упаковке) Поддерживающий кальций для эффективного усвоения кальция из питания. Поддерживает здоровую костную структуру у людей всех возрастов. Поддерживает формирование здоровых костей и зубов во время беременности, а также в Подробнее Цена: 3171 RUB 3012 RUB
Скидка на продукт! Витамин D3 DEVISOL DROPS (Д3 Девисол Дропс) Витамин D3 DEVISOL DROPS (Д3 Девисол Дропс) - Витамин D3 DEVISOL DROPS (Д3 Девисол Дропс), особенно подходящий для младенцев и детей. Капли нейтрального вкуса не изменят вкус еды или питья. Хранятся в открытом виде при комнатной температуре. Подробнее Цена: 384 RUB 365 RUB