Товароведная характеристика и экспертиза качества кофе

     Содержание  свободных жирных кислот в сырых  кофейных зернах высших сортов составляет 0,5-3%, в зернах более низкого качества — до 20%. По количеству отдельных жирных кислот между сортами одного и того же вида кофе выявлены различия в распределении жирных кислот между триглицеридами, эфирами дитерпенов и собственно эфирами. Из общего количества жирных кислот преобладают (в %): линолевая — 37-50, пальмитиновая — 23-25, олеиновая — 9-14, линоленовая — 1-5, арахидоновая — 1-4, миристиновая и бегеновая — до 0,6. Наряду с этими кислотами в виде следов обнаружены также гадолеиновая, лигноцериновая, маргариновая и гексадиеновая кислоты.[1]

     Липиды  подвергаются деструктивным и окислительным  изменениям при обжарке кофейных зерен и участвуют в формировании аромата жареного кофе.

     Углеводы. Составляют 50-60% общей массы сырых  кофейных зерен кофе. В состав углеводов кофе входят сахароза (6-10%), целлюлоза (5-12%), пентоза (3-5%), пектиновые вещества (2-3%) и высокомолекулярные полисахариды (клетчатка, лигнин до 30% и др.). Установлено, что основным водорастворимым компонентом высокомолекулярных полисахаридов сырого кофе является арабиногалактан (2-5%). Кроме того, из кофейных зерен выделены глюкогалактоман-нан, галактоза, манноза и арабиноза. Установлено, что в кофе вида Арабика преобладает сахароза, а вида Робуста — редуцирующие сахара. В целом общее количество редуцирующих Сахаров в зернах кофе достигает 0,7-1%. Углеводы участвуют в процессах образования цвета при обжаривании кофейных зерен и являются предшественниками образования ряда летучих веществ, образующих аромат кофе.

     Фенольные соединения. Эти соединения кофе представлены дубильными веществами (танин, катехины и др.) и хлорогеновыми кислотами. Основную часть фенольных соединений составляют хлорогеновые кислоты.

     Хлорогеновые  кислоты включают в себя около  десяти соединений, содержащихся в кофе, и подобные им соединения обнаружены в других растениях.

     Хлорогеновые  кислоты — это комплекс хлорогеновой (кофеил-3 хинной), неохлорогеновой, криптохлорогеновой, изохлорогеновой А, В, С псевдохлорогеновой и др. кислот.

     Зерна сырого кофе содержат примерно 7-10% хлорогеновых кислот. В кофе вида Канифора (Робуста) концентрация их больше (9-11%), чем в кофе вида Арабика (5,5-8,0%). Основную долю хлорогеновых кислот составляют кофеилхинные кислоты (хлорогеновая и неохлорогеновая кислоты).

     Хлорогеновые  кислоты обладают антиокислительными свойствами и участвуют в формировании вкуса и аромата жареного кофе.[1]

     Содержание  дубильных веществ в кофе вида Арабика (Индия) составляет 6,1-6,36%, в кофе вида Канифора Робуста 1-го сорта (Индия) — 6,8-7,7%, в кофе Сантос 1-го сорта (Бразилия) — 3,6-4,6%.

     Минеральные вещества. Сырые кофейные зерна содержат 3-4,5% минеральных веществ. Состав и содержание основных элементов минеральных веществ (в мг на 100 г): калий 1712-1750, магний 142-176, кальций 76-120, натрий 2,3-17, железо 2,1-10,0, марганец 1,1-9,8, рубидий 0,6-4,2, цинк 0,5-3,2, медь 0,6-2,3 и стронций 0,4-1,3, также обнаружены 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. Считается, что содержание цинка, марганца и рубидия в сырых зернах кофе обусловливает лучшие свойства напитка.

     Органические  кислоты. В сырых кофейных зернах обнаружены лимонная, яблочная, малеиновая, уксусная, щавелевая, фумаровая, янтарная и другие кислоты. В кофейных зернах разных видов и сортов (Арабика высшего сорта из Колумбии, Сантос 1-го сорта из Бразилии, Робуста 2-го сорта из Индонезии и др.) состав и содержание органических кислот различны. Показано, что кислотность сырого кофе различных ботанических видов и сортов составляет 2,4-4,0 градуса Тернера. При длительном (3-5 лет) хранении сырого кофе в нормальных условиях кислотность его возрастает незначительно.

     Витамины. В кофейных зернах обнаружены тиамин (В), рибофлавин (В₂), пантотеновая кислота (В₂), никотиновая кислота (РР), пиридоксин (В₆), витамин В₁₂ (цианкобаламин) и токоферол (Е).

     Ферменты. 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 при хранении и обжарке зерна кофе.[1]

4. Факторы, формирующие качество кофе.

     Характеристика сырого (зеленого) кофе

     Виды  кофе различаются по форме, цвету, размеру, вкусу и экстрактивности семян. Зерна Арабики продолговатые и узкие; длина зерен составляет (9-15)мм, ширина – (8-10)мм, толщина – (5-6)мм. Напиток получается мягким на вкус и ароматным. Зерна Либерики напоминают по внешнему виду Арабику, но они несколько крупнее. Вкус и аромат напитка более грубый. Зерна Робусты короткие, округлые; напиток имеет вязкий горький вкус, он не очень ароматный, но крепкий. Коммерческие сорта кофе представляют собой смесь разных сортов кофе, выращенных в одном регионе, относящихся к одному ботаническому виду.[1]

     Кофе  вида Робуста — семена плодов дерева, произрастающего в экваториальных лесах и саваннах бассейна реки Конго. Этот вид распространяется главным образом на нижних частях склона, где не может выжить более прихотливая Арабика. Не случайно слово «робуста» переводится как «сильный», «устойчивый».

     Кофе  Робуста, или Конголезский кофе, имеет разновидности: древовидную форму Робуста, или Канифора, отличавшуюся большой высотой дерева, и кустовидную форму Нганда.

     Кофейное  дерево кофе вида Робуста имеет более  крупные, чем у кофе Арабика, листья светло-зеленого цвета. Цветки бело-розовые. Плоды представляют собой округлую ягоду диаметром 1,2 см. Зерна при обжаривании сильно темнеют. Напиток из кофе Робуста отличается повышенным содержанием кофеина, имеет грубый резкий вкус и менее ароматен, чем кофе Арабика. Зерна Робусты придают кофе красивый цвет и крепость, а зерна Арабики — аромат и приятный тонкий вкус. С появлением растворимого кофе кофе Робуста стал наиболее выгодным для производства этого напитка, особенно с экономической точки зрения. На долю Робусты приходится около 25% мирового производства кофе.

     Кофе  вида Либерийский. Кофе вида Либерика — это дерево высотой 6-12 м с  пирамидальной кроной и очень  крупными листьями. Ягоды вытянутые  по форме, диаметром 2-3 см. Этот вид кофейного  дерева встречается в Либерии (Западная Африка). В настоящее время кофе Либерийский выращивают в экваториальной Гвинее, Сенегале, а также на Цейлоне, в Индонезии, Малайзии, на Филиппинах.

     Он  устойчив ко многим болезням, но дерево приносит плоды низкого качества. Зерна кофе вида Либерика гораздо  крупнее, чем у кофе Арабика. Вкус и аромат очень грубые. Поэтому кофе Либерийский не получил широкого распространения.

     Ботанические  виды

     Кофе  вида Арабика представляет собой  семена плодов вечнозеленого дерева высотой до 5 м. У аравийского кофейного  дерева длинные, гибкие и раскидистые ветви, листья длиной до 20 и шириной до 5 см на коротких черешках. Цветки белые и душистые. Приблизительно через 8-9 мес. после цветения вырастает плод-ягода почти шаровидной формы. При созревании она меняет свой цвет с зеленого на желтый и, наконец, красный. Плод имеет прочную внешнюю кожуру (плодовую оболочку), под которой находится сочная желтоватая пульпа (плодовая мякоть). Пульпа обволакивает парные полушаровидные зерна. Каждое зерно заключено в роговую (пергаментную) оболочку, снаружи покрытую тонким слоем слизи. Под роговой оболочкой имеется семенная оболочка, называемая «серебристой кожицей», в которой, собственно, и помещаются семена кофе обычно 2, но бывает 1-4. Одна из сторон зерна круглая, другая — плоская. На плоской стороне зерен имеется глубокий продольный желобок, от которого отходит маленький зародыш, расположенный в эндосперме, Зерна кофе вида Арабика имеют однородный и красивый цвет с синим или сероватым оттенком и дают напиток нежного приятного вкуса с тонким кофейным ароматом (средний диаметр ягоды 1,5 см).[1]

     Коммерческие  сорта

     Американские  сорта кофе.

     Зерна кофе Сантос, только что обработанные, имеют густо-зеленую окраску, которая затем в зависимости от возраста кофе бледнеет, переходя в зелено-золотистый и наконец, в желтый цвет. Зерна — мелкие, вогнутые с плоской поверхностью, хорошо и равномерно обжариваются. Цвет обжаренных зерен — ярко выраженный коричневый с матовой поверхностью, аромат — слабовыраженный, кофе средней крепости и с легкой кислинкой.

     Гвинея  культивирует в основном кофе вида Робуста и в небольших количествах кофе Арабика. На экспорт Гвинея поставляет смесь культурных сортов кофе вида Робуста: Гамэ, Кисеи, Инеак. Размер зерен в миллиметрах: длина 6-8, ширина 6-7. Зерна обычно обработаны сухим методом, что придает зернам характерный зеленовато-серый цвет с оттенком бронзового загара. Кофе дает очень крепкий напиток, но с терпким невыраженным и слегка кисловатым вкусом. Аромат также выражен слабо. Россия импортирует из Гвинеи кофе Робуста сорт Прима.[1]

     Технологический процесс

     Производство  кофе натурального жареного в зернах и молотого состоит из следующих операций: приемка, сепарация, обжаривание, фасовка (для кофе жареного в зернах), размол, просеивание обжаренного полуфабриката, смешивание компонентов и фасовка молотого порошка.

     Приемка и сепарация сырья

     Поступающее сырье принимают по его фактической  массе по видам и сортам в соответствии с рецептурой вырабатываемой продукции.

     Сырье засыпают в завальную яму, откуда оно поступает на сепарацию. Сепарирование осуществляют в вибрационном сепараторе, отделяющем примеси путем аспирации, просеивания и магнитоулавливания. Легкие примеси (пыль) отбираются вентилятором и осаждаются в съемных бачках циклонов.

     Сушеный цикорий в основном не сепарируют, а только пропускают через магнитоуловители.

     При очистке сырья на сепараторах каких-либо механических повреждений в структуре тканей зерна не происходит, температура как внутри, так и между зернами не меняется, остаются без изменений также влажность и количество сухих веществ.

     Обжаривание сырья

     Вода  является самым сильным активатором  всех биохимических и физико-химических процессов, протекающих при обжаривании кофе, цикория и других видов сырья. Все изменения в составе продукта при термическом воздействии на него начинаются с изменения состояния и формы связи воды во внутриклеточном пространстве, а также с отрыва молекул воды от твердого тела.

     По  классификации академика П. А. Ребиндера формы связи с материалом делятся на три группы: химическая, физико-химическая и физико-механическая. Установлено, что в сыром кофе, сушеном цикории и в других видах сырья влажностью 10-14% вода находится во всех трех состояниях.

     Все виды сырья в процессе обжаривания проходят три стадии: начальная — подсушка сырья; средняя — собственно обжаривание; конечная — выдерживание обжаренного сырья (стадия ароматизации). В начальной стадии (при температуре 80-160 °С) в первую очередь удаляется механически связанная (капиллярная) влага (потеря массы около 5%). Это свободная влага. На средней и конечной стадиях обжаривания из тканей удаляется адсорбционная, осмотически (прочно связанная с материалом) связанная влага, для испарения которой требуется значительно более высокая температура (200-225 °С), масса уменьшается еще на 20%.

     Таким образом, обжарку сырых зерен  кофе осуществляют при температуре 160-220 °С в течение 14-60 мин до получения легко разламывающихся зерен коричневого цвета с выраженным кофейным ароматом. Обжарка кофе сопровождается значительным (на 30-40%) увеличением объема зерен, масса зерна при этом уменьшается: угар составляет от 20% и более, что обусловливается испарением воды и потерей образовавшихся летучих веществ. В кофейных зернах накапливается углекислый газ, повышающий давление в них до 1,6-2,5 МПа, в охлажденных зернах давление сохраняется на уровне 0,8-1,2 МПа.

     Период  интенсивного обжаривания наступает при достижении температуры 185 °С, а период усиленного угара — при температуре 185-240 °С.

     Установлено, что оптимальный режим обжаривания находится в диапазоне 170-200 °С при времени обжаривания 13-16 мин.[1]

     При обжаривании происходят сложные  пиролигические процессы (под действием  высокой температуры), вызывающие превращение углеводов, белков, липидов, органических кислот, дубильных и других веществ. Образуется сложный комплекс веществ, обусловливающих вкус, аромат кофе и цвет кофейных зерен.

     При термической обработке сырья  важную роль в превращении тех  или иных компонентов играют ферментные системы, некоторые из них (например, полифенолоксидаза и пероксидаза) сохраняют 20% своей активности в течение 8 мин при температуре 125 °С.

     На  ранних стадиях обжаривания происходит распад и превращение наиболее лабильных  компонентов: свободных аминокислот, пептидов, моносахаридов, тригонеллина и фенольных соединений. По мере повышения температуры в дальнейшем разлагаются белки, полисахариды, липиды и др.