Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay

О кофе и радости в жизни

  Все выпуски  

О кофе и радости в жизни Химический состав кофе.


Вещества, содержащееся в зернах кофе и их количество зависит от почв и условий произрастания. Множество химических соединений образуются в процессе обработки кофейных зерен, в том числе при обжарке зерен.

Обжаренные зерна кофе содержат более 1000 различных химических соединений, 800 из которых напрямую отвечают за вкус напитка в Вашей чашечке.

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

Белки в кофе.

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

Углеводы в кофе.

На долю углеводов в составе кофе приходится 50-60% общей массы сырых кофейных зерен. В состав углеводов кофе входят сахароза (6-10%), целлюлоза (5-12%), пектиновые вещества (2-3%) и высокомолекулярные полисахариды (клетчатка, лигнин и др.). xd5r6f

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 Канефора (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 идентифицированы. 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 205-220C, увеличением их концентрации за счет гидролиза клетчатки, пентозанов и других полисахаридов.

Танин в кофе.

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

Снижение содержания танина во время обжаривания не является отрицательным фактором, так как способствует формированию вкуса и цвета кофе. Однако при чрезмерном нагревании танин полностью разлагается.

Пустой или плоский вкус обжаренного кофе иногда можно частично объяснить исчезновением танина. Поэтому, учитывая разложение и хлорогеновой кислоты, важно в готовом продукте сохранить хотя бы часть фенольных соединений.

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. В кристаллическом виде хлорогеновая кислота была впервые выделена из кофейных зерен в 1908 году. Ее структура была установлена как кофеил-3-хинная кислота. Хлорогеновые кислоты включают в себя около 10 соединений, содержащихся в кофе.

В составе сырого кофе содержится примерно 7-10% Хлорогеновые кислот.

В кофе вида Канифора (Робуста) концентрация их больше (9-11%), чем в кофе вида Арабика (5,5-8%). 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.

Формирование цвета кофе в процессе обжарки происходит при активном участии хлорогеновых кислот.

Полиамины и гетероциклические алкалоиды в кофе.

Теофиллин в кофе.

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%.

Глюкозид.

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.

Теобромин в кофе.

Теобромин является диметилксантином, 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%.

Тригонеллин и никотиновая кислота в кофе.

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 Канефора (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 кофейных зернах.

Кофеин.

sxzxКофеин (C8H10N4O2) - важнейший алкалоид в составе кофейных зерен, известный под названием 2,6-диокси-1,3,7-триметилпурин, или 1,3,7-триметилксантин. Это вещество без цвета и запаха, в 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 в 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.

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 Канефора (Робуста) - 24-27%, во 2-м сорте кофе вида Канефора - 27-29%.  

Минеральные вещества.

Сырые кофейные зерна содержат 3—4,5% минеральных веществ. Состав и содержание основных элементов установлены давно.

Однако только в 1972 г. удалось определить в кофейных зернах более полный количественный состав минеральных веществ (в мг%): калий 1712—1750, магний 142—176, кальций 76—120, ширий 2,3—17, железо 2,1—10,0, марганец 1,1—9,8, рубидий 0,6—4Д, цинк 0,5—3,2, медь 0,6—2,3 и стронций 0,4—1,3, а также следы хрома, ванадия, бария, никеля, кобальта, свинца, молибдена, титана и кадмия.

Содержание отдельных минеральных элементов меняется в зависимости от сорта кофе, места произрастания, способа обработки, вида вносимых в почву минеральных удобрений, а также от применяемых средств защиты растений.

Согласно имеющимся данным определенной зависимости между количеством минеральных веществ и качеством напитка из кофе не существует. Однако считается, что содержание цинка, марганца и рубидия в сырых зернах кофе обусловливает лучшие свойства напитка.

Органические кислоты.

В сырых кофейных зернах найдены лимонная, яблочная, малеиновая, уксусная и щавелевая кислоты. В кофейных зернах разных видов и сортов (Арабика высшего сорта из Колумбии, Сантос I сорта из Бразилии, Робуста II сорта из Индонезии и др.) состав и содержание органических кислот различны.

Показано, что кислотность сырого кофе различных ботанических видов и сортов составляет от 2,4 до 4,0Т.

При длительном (3—5 лет) хранении сырого кофе в нормальных условиях его кислотность немного возрастает.  

Витамины.

В кофейных зернах обнаружены: тиамин (В1), рибофлавин (В2), пантотеновая кислота, никотиновая кислота (РР), пиридоксин (В6), витамин B12   

Ферменты.

Сырой кофе, поступающий на промышленную переработку, биологически активный продукт, в котором присутствуют ферментные системы почти всех классов: оксидоредуктазы, гидролазы, трансферазы и изомеразы, играющие важную роль в биохимических и физико-химических процессах зерна. Изменение цвета сырого кофе разных видов и 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.

Все вещества, входящие в химический состав кофе, летучие и быстро окисляются под воздействием кислорода, поэтому рекомендуется или обжаривать кофе непосредственно перед употреблением, или хранить обжаренный кофе непродолжительное время в герметически закрывающихся стеклянных или жестяных банках. Сумма растворимых веществ, переходящих в напиток, достигает 30%, что составляет примерно 85% всего их количества, содержащегося в жареных зернах кофе. При этом в напиток переходит до 80% хлорогеновой кислоты и до 90% кофеина.

(В статье использованы данные из книги "Напиток вечной бодрости" А.Пенджиева)

Купить качественный кофе свежей обжарки можно на сайте  www.coffee-arte.ru

+7 495 627-3725 



В избранное