Главная Обратная связь Поможем написать вашу работу!

Дисциплины:

Архитектура (936)
Биология (6393)
География (744)
История (25)
Компьютеры (1497)
Кулинария (2184)
Культура (3938)
Литература (5778)
Математика (5918)
Медицина (9278)
Механика (2776)
Образование (13883)
Политика (26404)
Правоведение (321)
Психология (56518)
Религия (1833)
Социология (23400)
Спорт (2350)
Строительство (17942)
Технология (5741)
Транспорт (14634)
Физика (1043)
Философия (440)
Финансы (17336)
Химия (4931)
Экология (6055)
Экономика (9200)
Электроника (7621)






Химический состав, пищевая ценность кофе



 

Кофе имеет сложный химический состав. Он содержит примерно две тысячи химических веществ, которые в совокупности определяют его отличительный аромат и вкус.

 

Сырое кофейное зерно содержит жиры, белки, воду, минеральные соли, микотоксины, различные водорастворимые и нерастворимые вещества. Обжаренные кофейные зерна теряют большую часть воды (ее содержание уменьшается с 11% до 3%), а их химический состав изменяется в зависимости от степени и продолжительности обжарки. Он представляет собой широкий диапазон компонентов. [27]

 

Содержание влаги в сыром кофе играет важную роль при его экспорте и мипорте, т.к. все расчеты производятся на основе показателя влажности. Сырые зерна кофе относятся к группе продуктов, обладающих каппилярно-пористой коллоидной структурой. Содержание воды в сырых зернах кофе по норме, принятой Международной организацией кофе должно составлять 12±1 %. Но в зависимости от условий хранения и транспортирования влажность сырого кофе колеблется в пределах 9-14%.

 

Сырые кофейные зерна, в расчете на сухое вещество, содержат 32-36% экстрактивных веществ, стабильно сохраняющихся в течение семи и более лет при нормальных условиях хранения. В состав сухого вещества сырого кофе входят следующие основные компоненты: такие алкалоиды, как кофеин – 0,7-2,5%. Это вещество без цвета и запаха, в водном растворе дает горький привкус. Количество кофеина в зернах в значительной степени изменяется в зависимости от сорта кофе. Кофеин содержится в тех или иных количествах более чем в ста растениях, однако лишь в плодах кофе, какао, гуараны и листьях чая его достаточно много. На содержание кофеина в напитке также влияет степень прожаривания зерен, причем более прожаренные зерна, как для кофе эспрессо, дают меньше кофеина. Содержание кофеина в зернах играет очень важную роль при оценке качества сырья и установлении технических требований на него. Следует помнить, что кофеин, обладая горьким вкусом, тем не менее почти не влияет на вкус кофе. Поэтому связывать горечь кофе с наличием в нем кофеина - большое заблуждение. Горький кофе - совсем не значит крепкий, и наоборот - крепкий, это значит горький. Помимо кофеина в кофейных зернах содержится еще один алкалоид - тригонеллин. Он хорошо растворяется в воде, но термически нестабилен. При обработке кофейных зерен легко превращается в никотиновую кислоту (витамин РР). В отличие от кофеина он не возбуждает и не обладает наркотическим эффектом, однако участвует в образовании вкуса и аромата обжаренного кофе. Также содержатся и такие алкалоиды как теобромин (1,5-2,5 мг%) и теофиллин (1-4 мг%). Следует упомянуть очень сложное по составу вещество - кафеоль. Включая в себя почти две с половиной сотни компонентов, оно является носителем характерного кофейного аромата.



 

Привкус горечи придают кофейному напитку сложные органические вещества - танины. Для их нейтрализации в кофе добавляют молоко или сливки. Они связывают танины, и напиток теряет горечь. В сырых зернах кофе содержание танина варьируется в пределах от 3,6 до 7,7%. В процессе обжаривания количество танина резко уменьшается и в готовом продукте его остается 0,5-1%. Снижение танина во время обжаривания не считается отрицательным фактором, т.к. способствует формированию вкуса и цвета кофе, однако при чрезмерном нагревании танин полностью разлагается. Пустой или «плоский» вкус обжаренного кофе иногда можно объяснить исчезновением танина. [26; 21]



 

Белковые вещества содержатся в кофе в количестве от 9 до 19,2%; жир (липиды) – 9,4-18% (он практически полностью остается в сухом остатке и в готовый напиток не переходит); сахароза – 4,2-11,8% (растворимые углеводы - сахароза, фруктоза и галактоза в структуре жареного кофейного зерна занимает от 25% до 28% всех растворимых компонентов); моносахариды – 0,17-0,65%; клетчатка – 32,5-33,5%; пентозаны – 5-7%; дубильные вещества – 8,7-11,9%; минеральные вещества – 3,7-4,5%.

 

На долю углеводов приходится 50-60% общей массы сырых кофейных зерен. В процессе обжаривания происходят глубокие изменения в составе углеводного комплекса кофе. Сахароза практически полностью исчезает, ее остается 0,56%. В начале обжаривания резко падает содержание моносахаридов, но к концу процесса оно существенно возрастает. Колебания в составе и количестве моносахаров в кофе при его тепловой обработке объясняется расходом некоторой их части на процессы карамелизации и меланоидинообразования, а затем увеличением их концентрации за счет гидролиза клетчатки, пентознов и других полисахаридов.

 

В сырых кофейных зернах присутствуют такие минеральные вещества, как: калий, магний, кальций, натрий, железо, марганец, рубидий, цинк, медь, стронций, а также следы хрома, ванадия, бария, никеля, кобальта, свинца, молибдена, титана и кадмия. Содержание отдельных минеральных элементов зависит от сорта кофе, района произрастания, способа обработки, вида вносимых в почву минеральных удобрений, а также применяемых средств защиты растений. Во время обжаривания кофе содержание минеральных веществ повышается до 5-7%, что связано с большими потерями сухого вещества.

 

Зерна кофе содержат более трех десятков различных органических кислот, в том числе такие органические кислоты, как: лимонная – 0,3%, яблочная – 0,3%, винная – 0,4%, щавелевая – 0,05%, кофейная – 0,2%, хлорогеновая – 4-10,9% - заслуживает особого внимания. Хлоргеновые кислоты включают в себя около 10 соединений, содержащихся в кофе, а подобные им соединения обнаружены и в других растениях. Несмотря на то, что во время обжарки кофейное зерно теряет ее на 60%, все же оставшейся части достаточно, чтобы придавать кофе немного вяжущий привкус. По содержанию хлорогеновой кислоты кофейное зерно представляет собой уникальный продукт, т. к. ни в каких других растениях она в таком количестве не встречается. Она стимулирует обмен азота, помогает строить молекулу белка. Важна роль хлорогеновых кислот в формировании цвета кофе во время обжаривания. При нагреве хлорогеновые кислоты разрушаются и вступают в реакции с аминокислотами и белками с образованием темноокрашенных продуктов. Также в кофейных зернах содержится уксусная, оксаловая, пировиноградная кислоты. В обжаренном кофе идентифицировано более 350 ароматических веществ. Специальный аромат жареному кофе придают эфирные масла. Содержащиеся в них продукты фенола обладают определенным антисептическим действием. Влажность сырого кофе – 9-12%. Также в кофе обнаружены такие витамины и ферменты, как: тиамин (витамин В1), рибофлавин (В2), пантотеноая кислота, никотиновая кислота (РР), пиридоксин (В6), витамин В12 и токоферол (Е). [26; 21]



 

Что касается кофе, как напитка, то его пищевая ценность следующая: в 100 г напитка без сахара содержится: белков – 0,2 г, жиров – 0,6 г, углеводов – 0,1 г, кальция – 5 мг, витамина РР – 0,6 мг, калия – до 9 мг, фосфора – 7 мг, железа – 2 мг.

 

Пищевой ценности кофе практически не имеет, хоть и содержит белок. Стограммовая чашка напитка дает всего 9 килокалорий. Однако как источник минеральных веществ, в основном калия, кофе играет немаловажную роль. Также важно значение кофе, как носителя витаминов Р, необходимых для укрепления кровеносных сосудов. Чашка кофе содержит 20% суточной потребности организма в этом витамине.


Фенольные соединения кофе

Хлоргеновые 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 (хлорогенвая и нехлорогеновая). Так, в кофе вида Арабика их содержание 5,5-7%, а вида Канифора - 8-9%. Затем следуют дикофеилхинные кислоты (изохлоргеновые кислоты): в кофе вида Арабика их 0,5-0,6%, вида Канифора - 1,4-1,7%. В меньшем количестве в кофе содержится ферулоилхинная кислота: в кофе вида Арабика - 0,2-0,25%, вида Канифора - 0,6-1,2%.

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

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

Таннин

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

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

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

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

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

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

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


Просмотров 975

Эта страница нарушает авторские права




allrefrs.ru - 2021 год. Все права принадлежат их авторам!