Самара, Самарская область, Россия
Цель исследования – изучение способов заваривания кофе и их влияние на органолептические и физико-химические свойства напитка. Задачи: получение напитка кофе с помощью традиционных методов заваривания в турке, кофеварке, настаиванием и с помощью высокотехнологичных интенсивных методов обработки в поле сверхвысокой частоты и ультразвуком; сравнение органолептических свойств полученных напитков; сравнение степени проведения экстракции кофе в зависимости от способа приготовления. Материал исследования – кофейная смесь сортов арабика и робуста «Черная карта» средней обжарки, среднего помола, полученная с помощью лабораторной мельницы. Кофе заваривали методом нагревания на плите, настаивания, в капельной кофеварке, с воздействием токов сверхвысокой частоты, ультразвука. Проведена сравнительная оценка органолептических показателей напитков, определено количество растворимых сухих веществ и общее содержание экстрактивных веществ, выделенных при заваривании кофе разными способами. Разные способы заваривания кофе влияли на цвет напитка, образцы отличались палитрой от насыщенного темного коричневого цвета до светло-коричневого цвета. Наиболее темный цвет наблюдался у напитка, заваренного при воздействии токов сверхвысокой частоты. Количество экстрактивных веществ соответствовало требованиям только у нескольких образцов, например кофе, сваренный в поле СВЧ, имел большую массовую долю экстрактивных веществ (25 %), а наименьшее количество экстрактивных веществ (16,6 %) обнаружено у образца кофе, полученного методом настаивания в горячей воде. Количество растворимых сухих веществ варьировалось от 1 до 2 %, в зависимости от способа заваривания кофе. Наиболее сбалансированный вкус наблюдался у напитков, сваренных в турке и кофеварке. Кофе, который настаивался в кипятке в течение 3 минут, обладал горьким вкусом.
арабика, робуста, экстрактивные вещества, ультразвук, СВЧ, кофеварка, турка
Введение. Кофе – известное в мире растение вот уже несколько веков. Напиток из зерен кофе с древности считали лечебным, он успокаивал боли и повышал кровеносное давление. Сейчас его употребляют как укрепляющий напиток, при пониженном артериальном давлении и усталости [1–5].
Кофе играет важную роль в жизни человека, так как обладает тонизирующим эффектом и дает заряд бодрости. По статистике в день выпивается около двух миллиардов чашек кофе по всему миру [6].
Существует несколько видов кофе, самыми распространенными являются арабика и робуста. Арабика составляет 70 % от всего производимого в мире кофе. Арабика имеет нежный и тонкий вкус, данный сорт кофе имеет множество разновидностей, примерами которых являются: бурбон, мокко, типика. Робуста имеет крепкий и терпкий вкус, его добавляют в кофейные смеси для придания крепости напитку, также данный сорт кофе имеет разновидности: конильон, куилу, конженсис [7, 8].
Распространенным видом кофейного напитка является ароматизированный кофе, который впервые появился в начале 1970-х гг. в Европе. Для ароматизации используют разнообразные специи и пряности, ассортимент которых постепенно увеличивается [9, 10].
Необходимо отметить, что аромат кофе, так же, как и вкус, зависит от ряда технологических факторов, но главным образом от сорта и места произрастания кофе. Оптимальный вкус и аромат кофе может быть получен при смешивании зерен различных сортов с разной степенью обжаривания. Установлено, что при традиционном помоле и фасовке кофе теряется около 50 % ароматических веществ, однако сейчас существуют современные методы, сокращающие эти потери до 2 % [11].
Несмотря на тонизирующее и положительное действие кофе, необходимо сказать, что употребление больших объемов кофе с кофеином, более 450 мг в день, увеличивает риск развития сердечно-сосудистых заболеваний, а также невралгических нарушений [12].
Цель исследования – изучение влияния способов заваривания кофе на органолептические свойства и содержание экстрактивных веществ в напитке.
Задачи: получение напитка кофе с помощью традиционных методов заваривания в турке, кофеварке, настаиванием и с помощью высокотехнологичных интенсивных методов обработки в поле сверхвысокой частоты и ультразвуком; сравнение органолептических свойств полученных напитков; сравнение степени проведения экстракции кофе в зависимости от способа приготовления.
Материалы и методы. Материалом для изучения послужила кофейная смесь «Черная карта» – арабика и робуста, производства Африки и Азии соответственно, 2021 г. сбора. Степень обжарки средняя. Получали средний помол кофейные зерен с помощью мельницы «Вьюга».
Концентрация напитка была выбрана в количестве 10 г на 200 мл воды.
Использовались такие способы заваривания, как:
- образец 1: циркуляционный способ в капельной кофеварке KRUPS. Процесс заваривания проводился постепенным пропусканием капель перегретой воды сквозь пористый слой измельченного кофе. Заваривание длилось 2 мин 20 с;
- образец 2: нагревание в медной турке до температуры 100 °С, длилось в течение 6 мин 33 с, после закипания процесс нагревания прекращался;
- образец 3: нагревание в ковше из нержавеющей стали диаметром 15 см до температуры 100 °С, длилось в течение 2 мин 31 с, после закипания процесс нагревания прекращался;
- образец 4: нагревание в СВЧ-печи марки Midea мощностью 700 Вт и частотой тока 2450 МГц до температуры 100 °С, длилось в течение 5 мин 28 с;
- образец 5: настаивание в горячей воде, полученной из кулера марки AquaWork, температурой 90 °С, с воздействием ультразвука в ультразвуковой ванне Elmasonic S15-Hс частотой волн 37 кГц в течение 6 мин [13];
- образец 6: настаивание в воде, полученной из кулера AquaWork, температурой 90 °С в течение 3 мин в теплоизолированной среде.
Для заваривания кофе использовалась вода из артезианской скважины № 11-99, глубиной 145 м, находящейся в г. Самара. Основной химический состав воды, мг/л: калий – 0,5–1,0; натрий – 6,0–12,0; магний – 6,0–14,0; кальций – 30,0–60,0; хлориды – 9,0–30,0; сульфаты – 80,0–90,0; гидрокарбонат – 30,0–90,0.
Для определения массовой доли экстрактивных веществ использовали метод высушивания по ГОСТ 32775-2014. Данный метод основан на извлечении экстрактивных веществ из навески анализируемого кофе. Массу извлеченных экстрактивных веществ после выпаривания воды определяли взвешиванием [14].
Количество растворимых сухих веществ определяли рефрактометрическим методом по ГОСТ ISO 2173-2013.
Для органолептической оценки вкуса и аромата кофе были привлечены 6 обученных респондентов в возрасте от 18 до 22 лет.
Результаты и их обсуждение. В результате заваривания кофе разными способами были получены образцы, которые отличались между собой как цветом, так и вкусом и ароматом. Цветовая палитра проб кофе представлена на рисунке 1.
Рис. 1. Цвет проб кофе, приготовленных разными способами
Цвет проб варьировался в зависимости от способа заваривания кофе, от темно-коричневого до светло-коричневого. Насыщенный темный цвет наблюдался у образцов напитка, сваренного в СВЧ-печи (проба № 4) и в кофеварке (проба № 1). Наименьшей насыщенностью цвета обладает проба № 6, настаиваемая в ультразвуковой ванне. Другие образцы имели одинаковый цвет, не отличающийся насыщенностью.
Для определения вкуса были использованы профили – кислый, горький, вязкий, сладкий, соленый. Именно такие определения используются в органолептическом анализе кофе и чаще всего встречаются при анализе напитка [15]. Вкус оценивался респондентами по 10-балльной шкале. Данные по анализу представлены в диаграммах на рисунке 2.
|
|
|
|
Образец 1 |
Образец 2 |
|
|
|
|
Образец 3 |
Образец 4 |
|
|
|
|
Образец 5 |
Образец 6 |
Рис. 2. Органолептическая оценка вкуса
Ярко выраженный горький вкус был представлен у кофе, заваренного путем настаивания, и у кофе, приготовленного в кофеварке. Кислый вкус наблюдался у трех образцов в среднем значении 5 баллов. Такой показатель, как вязкость, практически не был выявлен респондентами и получил оценку 1 балл. Наиболее сбалансированный вкус имели образцы кофе, сваренного в турке, и кофе, сваренного в кофеварке.
По мнению экспертов, экстрактивность кофе сорта арабика-робуста должна составлять около 20–22 %, что обуславливает сбалансированный вкус [14]. Массовая доля экстрактивных веществ была определена методом высушивания и представлена на рисунке 3.
Наибольшее количество экстрактивных веществ было выделено из кофе, сваренного в СВЧ-печи, и кофе, сваренного на плите в ковше. Экстрактивность кофе, сваренного в кофеварке, составила 20,8 %, что наиболее приближено к литературным данным [14]. Следует отметить, что кофе, полученный методом настаивания, имеет меньшее количество экстрактивных веществ (16,6 %), при этом воздействие ультразвуком практически не оказало влияние на этот показатель.
Было определено количество растворимых сухих веществ в напитках рефрактометрическим методом. Результаты представлены на рисунке 4.
Рис. 3. Массовая доля экстрактивных веществ
Рис. 4. Массовая доля растворимых сухих веществ в образцах кофе
В растворимом виде в напиток переходит в среднем всего 1,0–2,0 % экстрактивных веществ. Наибольшее количество растворимых сухих веществ наблюдалось в кофе, сваренном в СВЧ (2,0 %), а также в кофе, полученном из кофеварки (1,9 %), этим обуславливается темный насыщенный цвет напитка. Меньше всего растворимых сухих веществ (1,0 %) обнаружено в кофе, заваренном методом настаивания и с использованием ультразвука. Можно отметить, что традиционный способ варки кофе на плите оказывает разное влияние на органолептические свойства и извлечение экстрактивных веществ в зависимости от используемой посуды – турки или ковша. Кофе, сваренный в турке, имеет более гармоничный вкус, но меньшее количество экстрактивных веществ, чем кофе, сваренный в ковше.
Заключение. По результатам проведенного исследования были получены образцы кофе, приготовленные традиционными способами и с воздействием поля СВЧ и ультразвука. Установлено, что все образцы имели разные органолептические свойства и количество экстрактивных веществ. Наиболее сбалансированный вкус имел кофе, сваренный на плите в турке и кофеварке KRUPS. Наиболее горьким был напиток, который настаивали в течение 3 мин в воде температурой 90 °С в теплоизолированной среде. Воздействие ультразвуком не повлияло на вкусовые показатели кофе и выход экстрактивных веществ. В то же время воздействие токов сверхвысокой частоты увеличило выход экстрактивных веществ в кофе 1,4 раза по сравнению с кофе, обработанным ультразвуком, а также повлияло на насыщенность цвета напитка.
1. Зайцева О.Е. Должны потребители кофеин-содержащих напитков знать фармакокинетику кофеина? // Фундаментальные исследования. 2015. № 1, ч. 5. С. 946.
2. Кароматов И.Д., Каримов М.Б. Кофе как лечебное и профилактическое средство – обзор литературы // Биология и интеграционная медицина. 2019. № 3. С. 152.
3. Могильный М.П., Галюкова М.К. Использование напитков из кофе в здоровом питании // Новые технологии. 2013. № 1. С. 32–35.
4. Ефимова Е.Н. Кофе. М.: АСТ, 2005. 126 с. (Лекарство или яд).
5. Яшин Я.И. Кофе: подробно и со вкусом. М.: ТрансЛит, 2011. 232 с.
6. Смоленцева Е.В. Производство кофе как элемент мирового рынка кофе // Московский экономический журнал. 2019. № 7. С. 71.
7. Мишин С.А., Клемешов Д.А. Особенности различных видов кофе // День Науки: сб. тр. конф. / Московский государственный университет пищевых производств. М., 2016. С. 148.
8. Кустов О.В., Лебухов В.И. Кофе: особенности национального вкуса // Вестник Хабаровского государственного университета экономики и права. 2017. № 3. С. 97.
9. Аркатова А.С., Татарченко И.А., Татарченко И.И. Особенности разработки ароматизированных кофе и кофейных продуктов // Известия вузов. Пищевая технология. 2012. № 4 (328). С. 69–71.
10. Исследования химических характеристик ягод черной смородины в ходе обработки жидким азотом / М.С. Воронина [и др.] // Химия растительного сырья. 2022. № 3. С. 301–308.
11. Головацкий В.А. Применение импульсивного воздействия при помоле кофе и специй // Научный журнал НИУ ИТМО. Сер. «Процессы и аппараты пищевых производств». 2011. № 2. С. 52.
12. Пугачева А.С., Макарова Н.В., Игнатова Д.Ф. Сравнительный анализ химического состава и антиоксидантных свойств кофе растворимого и для кофемашины // Техника и технология пищевых производств. 2019. Т. 49, № 2. С. 312–319. DOI:https://doi.org/10.21603/2074-9414-2019-2-312-319.
13. Щеголева И.Д., Мойсеяк М.Б. Определение экстрактивных веществ кофе // Пиво и напитки. 2014. № 1. С. 36–39.
14. Технологические особенности получения экстрагированных напитков на основе натурального кофе / Н.А. Ковальченко [и др.] // Пиво и напитки. 2015. № 4. С. 36–40.
15. ГОСТ 32775-2014. Кофе жареный. Общие технические условия. М.: Стандартинформ, 2014. С. 12.
