Пользовательский поиск

Кофе в зернах

Кофейное зерно (по-арабски بُن bunn) – это семя кофейного растения. Это косточка внутри красного или пурпурного фрукта, часто называемого вишней. Хотя это семена, их неправильно называют «зернами» из-за того, что они напоминают настоящие зерна. Фрукты – кофейные вишни или кофейные ягоды – чаще всего содержат две косточки, соединенные плоскими сторонами. Небольшой процент вишен содержит одно семечко, вместо обычных двух. Это называется пиберри. Как бразильские орехи (семя) и белый рис, семена кофе состоят в основном из эндосперма.

Продолжение ниже

Кофе

Этимология и биология кофе, культивация и мировое производство. Здоровье и фармакология, кофеин и головная боль. Производство кофе: ... ... вкусом и запахом, приготовленный из жареных семян кофейного дерева. Зерна , находящиеся в кофейных ягодах, выращиваются более чем в 70 странах,...

Читать дальше...

всё на эту тему


Содержание статьи:

  1. Происхождение кофе
    1. Важные даты
  2. Этимология кофе
  3. Кофейное растение
    1. Обработка
  4. Видео о кофе в зернах
  5. Состав семян зеленого кофе
    1. Нелетучие алкалоиды
    2. Белки и аминокислоты
    3. Углеводы
    4. Липиды
    5. Нелетучие хлорогеновые кислоты
    6. Летучие соединения

Две наиболее экономически важных разновидности растения кофе – это арабика и робуста. 75-80% кофе, производимого по всему миру, это арабика, и 20% - это робуста. Семена арабики содержат 0,8-1,4% кофеина, а семена робусты – 1,7-4% кофеина. Кофе – один из наиболее широко употребляемых напитков в мире. Поэтому кофе в зернах является главной товарной культурой, важным продуктом экспорта, составляющим более 50% дохода от внешних валютных операций некоторых развивающихся стран. США импортируют больше кофе, чем какая-либо другая страна. В 2009 г. средний человек в США употребил 4,09 кг кофе.

Происхождение кофе

Культивация семени кофе зародилась в Эфиопии, приблизительно в 850 г. н.э. Выращивание кофейного растения затем распространилось в остальные части Аравии, где около 900 г. н.э. кофе впервые упомянули в текстах. Йеменцы тщательно охраняли кофе, но некоторые растения в итоге были провезены контрабандой голландцам, которые сохранили несколько растений для садов в Нидерландах.

Растения впервые были завезены в Америку около 1723 г.

Южная Америка теперь отвечает приблизительно за 45% мирового общего экспорта кофе. Большая часть кофе производится в Бразилии.

Важные даты

  • Первая культивация кофе в Европе (также первая культивация за пределами восточной Африки/Аравии) – 1616 г.
  • Первая культивация в Индии (Малабар) – конец 1600-х гг.
  • Первая культивация на острове Ява – 1699 г.
  • Первая культивация в Карибском регионе (Куба, Гаити, Ямайка, Санто-Доминго, Пуэрто-Рико) – 1715-1730 гг.
  • Первая культивация в Южной Америке – 1730 г.
  • Первая культивация в Голландской Ост-Индии – 1720 г.
  • Обжаренные семена кофе впервые проданы на розничном рынке (Питсбург) – 1865 г.
  • Разработка важных техник сушки распылением в 1950-х гг.

Этимология кофе

Оксфордский словарь английского языка предполагает, что слово «кофе» пришло в европейские языки из турецкого языка – «kahveh» – около 1600 г., возможно, через итальянское «caffè». Арабское слово «qahwah», произносимое в турецком языке, как «kahveh», это название настойки или напитка. Как полагают арабские лексикографы, изначально оно означало «вино» или некоторый вид вина и было производным от корня глагола «qahiya», означавшего «нет аппетита». Некоторые специалисты выдвинули гипотезу, что это иностранное, возможно, африканское искаженное слово, и посчитали, что оно связано с названием местности Каффа в южном абиссинском нагорье, откуда происходит растение. Но доказательств этому нет, и ягода или растение получили название не «qahwah», а «bunn»; в Шоа местное название «b'n».

Вернуться к содержанию

Кофейное растение

Высота кофейного дерева составляет в среднем от 5 до 10 м. По мере взросления дерева у него появляется все меньше веток и оно дает все больше листьев и плодов. Обычно дерево начинает плодоносить через 3-4 года после посадки и продолжает плодоносить еще 10-20 лет в зависимости от типа растения и области.

Кофейные растения выращиваются в грядках в нескольких метрах друг от друга. Некоторые фермеры высаживают вокруг них фруктовые деревья или сажают их по бокам холмов, потому что им нужны специальные условия для цветения. В идеале семена кофе сорта арабика выращивают при температуре 15-24°C, а робуста – при 24-30°C; им требуются 15-30 см осадков в год. Обильные дожди нужны в начале сезона, когда развивается фрукт, и меньше – позднее в сезоне, когда он зреет. Период сбора урожая может занимать от трех недель до трех месяцев, а в некоторых местах период сбора урожая продолжается круглый год.

Обработка

Когда кофе созревает, его почти всегда собирают вручную, используя «выборочный сбор», в котором снимается только зрелый фрукт, или «сбор обдиркой», в котором снимаются все фрукты с ветки. Так как на дереве могут быть и зрелые, и незрелые фрукты одновременно, в одной области приходиться снимать урожай по несколько раз, что делает этот процесс самым трудоемким в производстве кофе в зернах.

Существует два метода обработки ягод кофе. Первый метод – это «влажная обработка», который обычно выполняется в Центральной Америке и регионах Африки. Мякоть ягод отделяется от семян, затем семена ферментируются, т.е. погружаются в воду на два дня. При этом растворяется мякоть и все липкие остатки на семенах. Затем они промываются и высушиваются на солнце или в случае коммерческих производителей в сушильных аппаратах.

Метод «сухой обработки» дешевле и проще, он используется для семян кофе низкого качества в Бразилии и большей части Африки. От ягод отделяются веточки и другие посторонние предметы, фрукты раскладываются на солнце на бетонной или кирпичной поверхности на 2-3 месяца и регулярно переворачиваются для равномерного высыхания. После чего высушенная мякоть снимается с семян.

После завершения обработки снимается шелуха, и семена обжариваются, что придает им варьирующийся коричневый цвет, а затем их можно рассортировать для упаковки в мешки.

Вернуться к содержанию

Видео о кофе в зернах

Состав семян зеленого кофе

Термин «зеленое семя кофе» относится к необжаренным зрелым или незрелым семенам кофе. Эти семена подверглись обработке влажным или сухим методом для удаления мякоти и растительного клея, при этом на поверхности остается нетронутый восковой слой. После созревания они могут быть от коричневого до желтого или красноватого цвета и весят обычно 300-330 мг на высушенное зерно кофе. Нелетучие и летучие соединения в зеленых семенах кофе, такие как кофеин, отпугивают насекомых и животных и они не едят их. Более того, нелетучие и летучие соединения способствуют появлению аромата семени кофе, когда его обжаривают. Нелетучие азотистые соединения (в том числе алкалоиды, тригонеллин, белки и свободные аминокислоты) и углеводы наиболее важны для образования полноценного аромата обжаренного кофе и его биологического действия.

Нелетучие алкалоиды

Кофеин (1,3,7-триметил-ксантин) – это алкалоид, чаще всего присутствующий в зеленых и обжаренных семенах кофе. Содержание кофеина составляет 1,0-2,5% по весу сухого зеленого семени кофе. Содержание кофеина не меняется в процессе созревания зеленых семян кофе. Можно обнаружить более низкие концентрации теофиллина, теобромина, параксантина, либерина и метиллиберина. Концентрация теофиллина – алкалоида, присутствующего в зеленом чае – снижается в процессе обжарки, обычно около 15 минут при 230°C , в то время как концентрация большинства других алкалоидов не меняется. Растворимость кофеина в воде увеличивается с температурой и при добавлении хлорогеновых кислот, лимонной кислоты или винной кислоты, которые присутствуют в зеленых семенах кофе. Например, 1 г кофеина растворяется в 46 мл воды при комнатной температуре, а в 5,5 мл – при 80°C. Ксантиновые алкалоиды не имеют запаха, но приобретают горький вкус в воде, который, однако, маскируется органическими кислотами, присутствующими в зеленом кофе.

Тригонеллин (N-метил-никотинат) – производное витамина B6, не такое горькое, как кофеин. В зеленых семенах кофе содержится 0,6-1,0%. При температуре обжарки 230°C 85% тригонеллина деградирует до никотиновой кислоты, оставляя небольшое число неизмененных молекул в обжаренных семенах. В зеленых семенах кофе тригонеллин синтезируется из никотиновой кислоты (пиридин-3-карбоксиловая кислота) путем метилирования из метионина – содержащей серу аминокислоты. Имеются сообщения о мутагенной активности тригонеллина.

Вернуться к содержанию

Белки и аминокислоты

Белки составляют 8-12% состава высушенных зеленых семян кофе. Большая часть белков типа 11S (альфа-компонент – 32 кДа, бета-компонент – 22 кДа), большинство которых деградирует до свободных аминокислот во время созревания зеленых семян кофе. Более того, 11S белки деградируют до своих индивидуальных аминокислот при температуре обжаривания и, таким образом, это дополнительный источник горьких компонентов из-за образования продуктов реакции Майяра. Высокая температура, концентрация кислорода и низкий уровень pH деградируют 11S белки зеленых семян кофе до пептидов с низким молекулярным весом и аминокислот. Деградация ускоряется в присутствии органических кислот, таких как хлорогеновые кислоты и их производные. Другие белки включают ферменты, такие как каталаза и полифенолоксидаза, важные для созревания зеленых семян кофе. Зрелый кофе содержит свободные аминокислоты (4,0 мг на 1 г кофе сорта робуста и до 4,5 мг на 1 г кофе сорта арабика). В кофе арабика аланин – это аминокислота с наивысшей концентрацией – 1,2 мг/г, далее следует аспарагин – 0,66 мг/г, в то время как в кофе робуста аланин имеется в концентрации 0,8 мг/г, а аспарагин – 0,36 мг/г. Свободные гидрофобные аминокислоты в свежих зеленых семенах кофе способствуют неприятному вкусу, что делает невозможным приготовление желаемого напитка с такими соединениями. В свежем зеленом кофе из Перу эти концентрации определены следующим образом: изолейцин – 81 мг/кг; лейцин – 100 мг/кг, валин – 93 мг/кг, тирозин – 81 мг/кг, фенилаланин – 133 мг/кг. Концентрация гамма-аминомасляной кислоты (нейромедиатор) была определена между 143 мг/кг и 703 мг/кг в зеленых семенах кофе из Танзании. Обжаренные семена кофе не содержат свободных аминокислот, аминокислоты в зеленых семенах кофе деградируют при температуре обжаривания до продуктов Майяра (реакция продуктов между альдегидной группой сахара и альфа-амино-группы аминокислот). Более того, дикетопиперазины, например, цикло (пролин- пролин), цикло (пролин- лейцин) и цикло (пролин-изолейцин) образуются из соответствующих аминокислот и являются главным источником горького вкуса обжаренного кофе. Горький привкус дикетопиперазинов ощутим приблизительно при 20мг/л воды. Содержание дикетопиперазинов в эспрессо составляет около 20-30 мг, что способствует его горечи.

Кофе в зернах

Вернуться к содержанию

Углеводы

Углеводы составляют около 50% сухого веса зеленых семян кофе. Во фракции углеводов в зеленом кофе доминируют полисахариды, такие как арабиногалактан, галактоманнан и целлюлоза, способствуя безвкусному аромату зеленого кофе. Арабиногалактан составляет до 17% сухого веса зеленых семян кофе с молекулярным весом 90-200 кДа. Он состоит из основных цепей бета-1-3-связанного галактана, с частыми включениями остатков арабинозы (пентоза) и галактозы (гексоза) в боковых цепях, включающих иммунномодулирующие свойства путем стимуляции системы клеточной защиты (реакция Th-1) организма. Зрелые семена кофе от коричневого до желтого цвета содержат меньше остатков галактозы и арабинозы в боковой цепи полисахаридов, делая зеленые семена кофе более устойчивыми к физическому распаду и менее растворимыми в воде. Молекулярный вес арабиногалактана в кофе выше, чем в других растениях, улучшая систему клеточной защиты пищеварительного тракта по сравнению с арабиногалактаном с более низким молекулярным весом. Свободные моносахариды присутствуют в зрелых семенах кофе от коричневого до желто-зеленого цвета. Свободная часть моносахаридов содержит сахарозу (глюко-фруктозу) до 9000 мг/100 г зеленых семян кофе арабика, в робусте количество ниже – 4500 мг/100 г. В зеленых семенах кофе арабика содержание свободной глюкозы составляет 30-38 мг/100 г, свободной фруктозы – 23-30 мг/100 г, свободной галактозы – 35 мг/100 г, маннитола – 50 мг/100 г высушенных семян кофе, соответственно. Маннитол – это мощный поглотитель для свободных радикалов, которые образуются во время пероксидации липидов в биологических мембранах.

Липиды

Липиды в зеленом кофе включают линолевую кислоту, пальмитиновую кислоту, олеиновую кислоту, стеариновую кислоту, арахиновую кислоту, дитерпены, триглицериды, ненасыщенные длинноцепочечные жирные кислоты, эфиры и амиды. Общее содержание липидов в высушенном зеленом кофе составляет 11,7-14 г/100 г. Липиды присутствуют на поверхности и во внутренней матрице зеленых семян. На поверхности они включают производные карбоксиловой кислоты – 5-гидрокситриптамиды с амидной связью с жирными кислотами (ненасыщенные C6 до C24), составляя до 3% общего содержания липидов или 1200-1400 мкг/г высушенных зеленых семян кофе. Такие соединения формируют восковое покрытие на поверхности семени кофе (200-300 мг липидов/100 г высушенных зеленых семян кофе), защищая внутреннюю матрицу от окисления и насекомых. Более того, такие молекулы обладают антиокислительным действием из-за их химической структуры. Липиды внутренней ткани – это триглицериды, линоленовая кислота (46% всех свободных липидов), пальмитиновая кислота (30-35% всех свободных липидов) и эфиры. В семенах арабики содержание липидов выше (13,5-17,4 г липидов/100 г высушенных зеленых семян кофе), чем в робусте (9,8-10,7 г липидов/100 г высушенных зеленых семян кофе). Содержание дитерпенов составляет около 20% фракции липидов. Дитерпены в зеленом кофе включают кафестол, кахвеол, 16-O-метил-кафестол, кафестал и кахвеал. Дитерпены известны своей защитой в искусственных условиях ткани печени от химического окисления. В кофейном масле из зеленых семян кофе дитерпены образуют эфиры с насыщенными длинноцепочечными жирными кислотами.

Вернуться к содержанию

Нелетучие хлорогеновые кислоты

Хлорогеновые кислоты принадлежат к группе соединений, известных, как фенольные кислоты, являющиеся антиоксидантами. Содержание хлорогеновых кислот в высушенных зеленых семенах кофе робуста составляет 65 мг/г и арабика – 140 мг/г, в зависимости от периода сбора урожая. При температуре обжаривания более 70% хлорогеновых кислот уничтожаются, оставляя остаток менее 30 мг/г обжаренного семени кофе. В противоположность зеленому кофе зеленый чай содержит в среднем 85 мг/г полифенолов. Эти хлорогеновые кислоты могут быть ценным недорогим источником антиоксидантов. Хлорогеновые кислоты – это гомологические соединения, включающие кофеиновую кислоту, феруловую кислоту и 3,4-диметоксикоричную кислоту, которые соединены эфирной связью с гидроксильной группой хинной кислоты. Антиокислительная способность хлорогеновой кислоты сильнее, чем у аскорбиновой кислоты (витамин C) или маннитола, являющегося выборочной ловушкой гидроксирадикалов. Хлорогеновые кислоты обладают горьким вкусом при низких концентрациях, таких как 50 мг/л воды, при более высоких концентрациях – 1 г/л воды – они приобретают кисловатый привкус. Хлорогеновые кислоты повышают растворимость кофеина и являются важными модуляторами вкуса.

Летучие соединения

Летучие соединения зеленых семян кофе включают короткоцепочечные жирные кислоты, альдегиды и содержащие азот ароматические молекулы, такие как производные пиразинов (запах травы, земли). Вкратце, такие летучие соединения ответственны за неприятный запах и вкус зеленого кофе и могут вызвать тошноту и рвоту при вдыхании запаха зеленых семян кофе или приеме напитка из измельченных зеленых семян кофе. Из-за этого тошнотворного запаха зеленые семена кофе никогда не используются самостоятельно для приготовления освежающего напитка. Такой напиток может вызвать рвоту, хотя зеленые семена кофе содержат такое же количество кофеина, как и в обжаренном кофе. Когда зеленые семена кофе обжариваются, образуются другие молекулы с привычным приятным ароматом, которых нет в свежем зеленом кофе. Во время обжарки кофе основная часть летучих соединений неприятного вкуса нейтрализуется. К сожалению, другие важные молекулы, такие как антиоксиданты и витамины, присутствующие в зеленом кофе, разрушаются. Были определены летучие соединения с тошнотворным запахом для людей, включая уксусную кислоту (острый неприятный запах), пропионовую кислоту (запах кислого молока или масла), масляную кислоту (запах прогорклого масла, присутствующий в зеленом кофе при 2 мг/100 г семян кофе), пентановую кислоту (неприятный фруктовый аромат, присутствующий в зеленом кофе при 40 мг/100 г семян кофе), капроевую кислоту (запах прогорклого жира), гептановую кислоту (запах жира), каприловую кислоту (отталкивающий запах прогорклого масла), пеларгоновую кислоту (слабый запах ореха, похожий на запах жира), декановую кислоту (кислый отталкивающий запах) и производные таких жирных кислот – 3 метил-валериановую кислоту (кислый, травянистый, неприятный запах), ацетальдегид (острый тошнотворный запах, даже в сильно растворенном виде присутствующий в высушенных зеленых семенах кофе в концентрации около 5 мг/кг), пропанал (удушающее действие на дыхательную систему, проникающий, тошнотворный), бутанал (тошнотворное действие, присутствует в высушенных зеленых семенах кофе при 2-7 мг/кг) или пентанал (очень отталкивающее тошнотворное действие). 




© Авторы и рецензенты: редакционный коллектив оздоровительного портала "На здоровье!". Все права защищены.


 
Текст сообщения*
Защита от автоматических сообщений
Загрузить изображение
 

nazdor.ru
На здоровье!
Беременность | Лечение | Энциклопедия | Статьи | Врачи и клиники | Сообщество


О проекте Карта сайта β На здоровье! © 2008—2017 
nazdor.ru, nazdor.com
Контакты Наш устав

Рекомендации и мнения, опубликованные на сайте, являются справочными или популярными и предоставляются широкому кругу читателей для обсуждения. Указанная информация не заменяет квалифицированную медицинскую помощь, основанную на истории болезни и результатах диагностики. Обязательно проконсультируйтесь с врачом.

Размещенные на сайте информационные материалы, включая статьи, могут содержать информацию, предназначенную для пользователей старше 18 лет согласно Федеральному закону №436-ФЗ от 29.12.2010 года "О защите детей от информации, причиняющей вред их здоровью и развитию".