Влияние условий обжарки зерен на качество кофе Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

CHEMICAL COMPOSITION AND NUTRITIONAL VALUE BAA «YABLOKO»

E.V. MARTOVSCHUK, VI. MARTOVSCHUK, N.I. ALSHEVA, D.YU. KASHKARA, E.A. VERBITSKAYA

Kuban State Technological University,

2, Moskovskaya st., Krasnodar, 350072; e-mail: krns@mail.ru

It was found that the biologically active additive (BAA) on a husks apples based have a high content of food fibers, vitamins, macro- and micronutrients, as well as a number of medical and biological properties.

Key words: apples husks, biologically active additives, chemical composition, food value, medico-biological properties.

663.93

ВЛИЯНИЕ УСЛОВИЙ ОБЖАРКИ ЗЕРЕН НА КА ЧЕСТВО КОФЕ

Д.Е. СТЕПАНОВ, ИИ. ТАТАРЧЕНКО

Кубанский государственный технологический университет,

350072, г. Краснодар, ул. Московская, 2; тел. : (861) 274-67-42

Качественные показатели кофейной продукции являются результатом биохимических, физических и коллоидно-хими -ческих изменений при термической обработке сырых зерен. От кинетики процесса обжарки зависят общая кислотность, величина рН и экстрактивность кофе.

Ключевые слова: обжарка кофе, режимы обжарки, величина рН, общая кислотность и экстрактивность кофе.

От режима проведения процесса обжарки кофе зависят качественные показатели готовой продукции, являющиеся результатом биохимических, физических и коллоидно-химических изменений при термической обработке сырых зерен [1]. Все это существенно сказывается на качестве обжаренного кофе и на выходе продукции

В процессе термической обработки кофе его ферментные системы играют активную роль в превращениях компонентов сырья, изменяя величину рН и общую кислотность (ОК) кофе (рис. 1: кривые 1 и 2 соответственно). Как следует из полученных данных, вначале при обжаривании кофе величина рН снижается, достигая минимума 5-5,1 через 13 мин при 210-215°С, затем несколько возрастает. Максимум кислотности -7,5 - достигается при температуре обжарки 210-215°С на 13-й мин. Дальнейшее обжаривание при более высо-

60/0 100/4 140/8 180/12 220/14 260/18

°СН, мин

Рис. 1

кой температуре (230-240°С) способствует снижению кислотности [2]. Колебания кислотности связаны с разложением органических кислот, особенно хлороге-новой, в начале обжарки и с образованием из сахарозы, моносахаров и полис ахаридов летучих и нелетучих кислот - муравьиной, уксусной, молочной, щавелевой, лимонной, янтарной - на последующих стадиях обжарки.

Оптическая плотность (ОП) раствора зависит от его экстрактивности (Э). Данные измерения ОП и Э кофе в зависимости от температурного режима обжарки (рис. 2: кривые 1 и 2 соответственно) свидетельствуют, что с увеличением температуры обжарки возрастает ОП раствора. До температуры 210°С она увеличивается незначительно, затем начинает резко возрастать, что обусловлено повышением интенсивности окраски раствора и его концентрации. Содержание экстрактивных

°СIt, мин

Рис. 2

веществ в сырье достигает максимального значения на 14-й мин обжарки при 210-215°С. При дальнейшем повышении температуры обжарки Э снижается. В процессе обжарки кофе содержание экстрактивных веществ увеличивается почти в 1,5 раза. Это свидетельствует о том, что обжарка вызывает гидролиз клетчатки, гемицеллюлоз, благодаря чему содержание водорастворимых экстрактивных веществ резко возрастает.

Некоторое количество органических веществ в процессе пиролитических реакций разлагается (угар). Количество угара через 11-12 мин обжаривания при относительно низких температурах (180-190°С) обычно невысокое - 8-9%, но как только температура превышает 200°С, угар интенсивно растет

При 210-215°С на 14-й мин количество угара достигает 10,5-11%, дальнейшее, даже незначительное повышение температуры, вызывает его резкое увеличение, возрастает расход сырья.

От уровня содержания комплекса веществ в сырых зернах кофе зависят глубина изменений при обжаривании, формирование качества продукта, технологические и экономические показатели. Обжаривание кофе зависит от количества легковесных зерен, содержания в нем органических примесей, шелухи. Интенсивность сгорания органических веществ сырья обусловлена также содержанием влаги, плотностью тканей зерен и продолжительностью хранения сырья.

Наиболее глубокие изменения в процессе обжаривания происходят в водорастворимых экстрактивных веществах. В необжаренных зернах эти вещества вме -сте с клеточным соком сосредоточены в плотном межклеточном пространстве, поэтому извлечение их затруднено. Под действием высоких температур обжарки проницаемость клеток и тканей кофейных зерен резко увеличивается, сопровождаясь изменением клетчатки и гемицеллюлозы и образованием новых растворимых веществ. Одновременно с этим в результате ка-рамелизации сахаров (реакции Майара) и превращений дубильных веществ образуются темно-окрашенные пигменты, меланоидины, формируется вкус и аромат готовой продукции. Оптимальной областью обжа-

ривания для получения высокоэкстрактивного полуфабриката [2, 3] является температура 200-220°С при продолжительности обжарки 13-16 мин. Однако для каждого сорта кофе оптимальная область достигается по-разному. У кофе Робуста 1-го сорта в самом начале процесса обжарки содержание экстрактивных веществ сразу же снижается, а затем интенсивно растет. Этим объясняется, что очень часто угар держится на высоком уровне и потери сырья на стадии обжаривания значительно выше предусмотренных нормами.

Интенсивность обжарки зерен кофе определяет температура перегретого пара. Анализируя характер изменения температуры зерен и ее влияние на интенсивность обжарки, можно отметить, что темп нагрева зерен кофе значительно опережает интенсивность изменения их влагосодержания, лимитируемого внутренней диффузией влаги в зернах. Начало локальных разрушений приходится на диапазон влагосодержаний зерен кофе 0,035-0,031 кг/кг, а полное разрушение < 0,0121 кг/кг.

При интенсивном обжаривании зерен кофе перегретым паром с температурой выше 260°С удаление влаги возрастает, опережая во времени физико-химические изменения зерен. Это приводит к их пересушиванию и низкому качеству обжарки.

В связи с этим для стабилизации температурных полей влагосодержания, протекания физико-химических изменений в зернах кофе целесообразно двукратное их увлажнение: в середине и в конце обжарки. Это позволит получить кофе с конечной влажностью 4-7%, его зерна будут более пластичными при последующем измельчении.

ЛИТЕРАТУРА

1. Гуляев В.Н. Технология пищевых концентратов. - М.: Факториал, 1998. - 304 с.

2. Остриков А.Н., Шевцов А.А., Кравченко В.М., Зотов

А.Н. Обжарка кофе перегретым паром. - Воронеж: ВГТА, 2003. -174 с.

3. Чиченов Э.Г. Кофе натуральный и кофепродукты. - М.: ЦНИИТЭИпищ епром, 1970. - 68 с.

Поступила 13.01.09 г.

INFLUENCE OF CONDITIONS ROASTING OF GRAINS ON QUALITY OF COFFEE

D.E. STEPANOV, II. TATARCHENKO

Kuban State Technological University,

2, Moskovskaya st., Krasnodar, 350072; ph. : (861) 274-67-42

Quality indices of coffee are the results of biochemical, physical and colloid-chemical changes during thermal processing of raw beans. Overall acidity, pH value, extractivity of coffee depend on the kinetics of roasting process.

Key words: coffee roasting, conditions of roasting, pH value, overall acidity of coffee, extractivity of coffee.