Исследование качества растворимого кофе

      Созревание  плодов происходит в разное время. Если у арабики плод считается полностью вызревшим в 8 месяцев, то у робусты только в 11. Зрелость плода определяется его цветом. Соответственно, у зрелого оно будет красного цвета, у полузрелого — желтого, а у незрелого — зеленого цвета.

      Зерна  кофе, растущие на одном и том  же дереве, поспевают не одновременно, поэтому использовать машины для  сбора урожая бывает нерентабельно, так как вместе со зрелыми зернами  будут сорваны и незрелые. Поэтому  кофе собирают вручную, этот процесс  назван пиккинг. В результате урожай получается однородным, одинаково вызревшим. В среднем с 1 дерева получают до 3 кг плодов.

      Для особо ценных высококачественных сортов не применяют даже пиккинг. В этом случае под деревом расстилают ткань и ждут до тех пор, пока созревшие плоды не упадут сами.

      Для сбора недорогих сортов кофе применяют  механизированный способ. После этого  зерна тщательно сортируют по степени зрелости. [4]

      При производстве растворимого кофе чаще всего используют робусту. Иногда к нему примешивают арабику или даже либерику. Это связано с тем, что из робусты получается больше растворимого кофе, в то время как из арабики настолько мало, что отдельно ее не используют никогда. Поэтому особое внимание следует уделять на маркировку кофе, так как очень часто производители указывают, что кофе произведено из стопроцентной арабики. Это является экономически не эффективным, поэтому такое кофе стоит очень дорого. Это один из способов выявления фальсификата.

      Процесс производства натурального жареного кофе включает в себя следующие этапы: сбор урожая, первичная обработка  плодов, очистка и отбор зерен, обжарка, охлаждение и фасовка готового сырья. Рассмотрим более подробно эти  стадии. Сбор урожая. Как отмечалось выше, урожай можно собирать 2 способами: вручную (для высокоценных сортов) и механизированным способом (для кофе низкого качества).

            Первичная обработка зерен. Она подразделяется на 2 вида. Сухая обработка зерен. Данный вид обработки считается наиболее древним. Сухая обработка заключается в том, что плоды рассыпают тонким слоем на землю, ярко освещаемую солнцем. Так как плоды имеют достаточно высокую влажность, очень важно постоянно переворачивать их, чтобы они не отсырели и в результате этого не покрылись плесенью. С этой же целью их накрывают на ночь. Через 2 недели покрывающая зерна мякоть становится сухой и приобретает коричневый цвет, а семена внутри свободно болтаются. Данный способ считается наиболее щадящим для кофейного зерна. В некоторых кофепроизводящих странах плоды не собирают, а ждут их высыхания на деревьях, когда они сами падают на специально расстеленную под деревьями ткань. Упавшие семена после просеивают и очищают.

      Мокрая (влажная) обработка зерен. Сущность данного метода состоит в том, что кофейные зерна не сушат, а  пропускают через машину, напоминающую мельницу. Машина производит очистку  таким образом, чтобы вся грубая мякоть удалилась, а зерно осталось лишь в тоненькой оболочке. Считается, что данный вид обработки является продолжением пиккинга, когда сырье собирают вручную, приводя к практическому единообразию зерен. После того как мякоть с плодов была удалена с помощью машин, семена направляют на промывание, которое происходит в специально выстроенных для этих целей каналах. Они сделаны не в виде прямых линий, а слегка извиваются. Это позволяет лучше промыть зерна и обнаружить среди них больные, которые начинают всплывать. Данный способ отбора зерна считается начальной стадией сортировки. После того как зерно промыто, его направляют на ферментацию. Делается это с целью удаления нерастворимых частиц мякоти, оставшейся после промывки. Чтобы зерно прошло эту стадию нормально, его постоянно переворачивают, подставляя под солнце как можно больше поверхности зерна. Как правило, эта стадия длится до 24 часов. После этого зерно

направляют  на повторную промывку. [4;5]

      Данный  способ получил распространение  сравнительно недавно, в результате чего производимый таким образом  кофе считается очень высокого качества. Но это очень дорогая технология производства, поскольку требуется  большое количество воды хорошего качества. А у многих стран, производящих кофе, нет такой возможности. Поэтому  некоторые производители в целях  экономии используют воду по несколько  раз. Конечно, это значительно снижает  стоимость работ, но при этом ухудшает качество готового продукта. При многократном использовании воды значительно  повышается уровень ее кислотности, что придает готовому продукту очень  неприятный вкус и запах. Еще одним  недостатком влажного способа можно  назвать риск оставить в специальных  бассейнах, предназначенных для  ферментации кофе, хотя бы несколько  зерен. В этом случае они будут  несколько раз ферментированы, что  в результате испортит всю партию готового кофе. И это проявится  не сразу, а лишь в процессе обжарки, когда эти зерна начнут выделять неприятный запах, распространяя его  на зерна всей партии.

      Очистка зерен. На данном этапе обработки  осуществляется продувание кофейных зерен. Для этого применяют машины, позволяющие  удалить пыль, землю, камни и другие примеси. После продувки зерно направляют на магнитную чистку, чтобы удалить  все металлические крошки, которые  могли попасть в кофейные зерна  с металлических машин в результате предыдущих обработок. После магнитной  чистки зерна очищают от оболочек, а затем полируют их.

      Следующая обязательная стадия производства —  гранулометрический отбор, который  представляет собой сортировку семян  по их размеру с использованием специального сита. Первыми отбирают крупные семена, которые относят к элитным, из которых получают кофе самого высокого качества. Сущность этого отбора состоит  еще и в необходимости выявить  некачественные или больные зерна, ухудшающие качество всей партии товара. Данный этап может проводиться вручную  и механизированным способом. [5]

           Обжарка зерен. Чтобы обжарка  прошла успешно и кофе получился  требуемой степени обжарки, температура этого процесса не должна превышать 200 °С, а продолжительность составлять около 1 часа, в зависимости от необходимой степени. В результате происходит потеря массы из-за испарения воды, а также разрушения посторонних частиц, которые находятся в зернах кофе. При этом объем его увеличивается. Обжаривание кофе бывает 3 видов.

      1. Тепловое, которое подразделяется на 2 подвида: контактное и конвективное. При контактном способе зерно обжаривается при прямом воздействии тепла, возникающего в результате соприкасания семян с горячей поверхностью машины, в которой происходит обжарка. Зерно при этом все время мешают, чтобы не произошло его пережаривание. Данный подвид обжарки считается худшим, так как довольно часто происходит пережаривание кофе, цвет зерен получается неоднородным, что ухудшает качество готового продукта. При конвективном способе используют разогретый воздух, который поступает в камеру, где происходит процесс обжаривания. В данном случае зерно также подвергают постоянному перемешиванию. Качество продукта в результате этого способа обжаривания значительно выше, так как зерно обжаривается более равномерно; зерна имеют равномерный одинаковый цвет — все это улучшает внешний вид готового продукта.

      2. Диэлектрическое — осуществляется с помощью СВЧ-энергии, которая проникает в глубину кофейного зерна и прожаривает его. Важная особенность данного метода заключается в том, что кофейное зерно вообще не соприкасается ни с какими нагретыми поверхностями, а это значительно повышает его качество.

      3. Радиационное — сегодня это один из новейших и передовых методов обработки, который не получил значительного распространения из-за достаточной дороговизны оборудования, а также, скорее всего, из-за предрассудков, связанных с радиационным излучением. Сначала кофейные зерна просвечивают гамма-лучами, а затем дожаривают по стандартной тепловой обработке.

      Охлаждение. Происходит в специальных машинах, позволяющих охладить кофе до температуры 40-45 °С.  Для более высокого качества продукта его обязательно пропускают через специальные магнитные установки, позволяющие выявить металлические примеси. После этого зерна помещают в машины, отбирающие имеющиеся в массе камни.

      Фасовка является заключительной стадией производства натурального жареного кофе. [4;5]

      Стадии  производства растворимого кофе будут  зависеть от вида данного продукта. Как указывалось выше, растворимый  кофе может быть порошковым, гранулированным  и сублимированным.

      Порошковый  кофе. Это самый дешевый вид  кофе из-за низкой себестоимости его  производства. Процесс заключается  в том, что зеленый кофе очищают, а затем обжаривают. Обжаренные зерна  размельчают, при этом их размер не должен превышать 2 миллиметров. После  измельчения частицы подвергают обработке горячей водой в  течение 4 часов под давлением 15 атмосфер. На этом этапе происходит извлечение необходимых растворимых веществ  кофейного зерна. Затем образованный раствор подвергают охлаждению, удалению нерастворимых и смолистых веществ, а также взвешенных частиц и направляют на сушку конвективным способом, т. е. горячим воздухом. Полученный порошок  подвергают охлаждению.

      Гранулированный растворимый кофе иначе называют агломерированным. Термин «агломерация»  с латинского переводится как «присоединяю, накопляю». В отличие от порошкового кофе, гранулированный представляет собой гранулы, сбитые в мелкие комочки посредством пара. Процесс производства мало чем отличается от предыдущего вида кофе, только на стадии сушки используют не горячий воздух, а горячий пар. В результате получаются гранулы.

      Сублимированный кофе, или кофе «фриз-драйд». «Сублимация» с латинского переводится как «возвышение, вознесение». Суть сублимации заключается в том, что исходный продукт высушивают в замороженном состоянии. Этот процесс происходит в вакуумной среде при низком давлении. Данный способ сушки является новейшим, он позволяет максимально сохранить качество исходного продукта. В результате получаемый кофе по вкусу и запаху очень похож на натуральный, а его химический состав близок к исходному продукту. Но данный способ производства пока является достаточно дорогим, поэтому чаще на нашем рынке можно увидеть либо порошковый, либо гранулированный кофе, у которого в результате воздействия тепла изменились свойства, что ухудшило его органолептические свойства.

      Процесс сублимации:

      Во-первых, раствор нужных веществ получают тем же способом, что и в первых двух случаях. Затем его подвергают заморозке при очень низкой температуре, в результате образуются кристаллики  льда, которые направляют в вакуум-аппарат. Вода улетучивается, не успев принять  форму жидкости. А значит, все  химические вещества клеток остаются неизменными. При этом объем получаемого  продукта практически не меняется. В настоящее время на маркировке импортного кофе, полученного методом  сублимации, пишут «фриз-драйд».

      Кофе, получаемый сублимацией, наиболее полно  передает все вкусовые и ароматические  ощущения, как и при употреблении натурального кофе. Но стоит он на порядок  выше остальных видов растворимого кофе. Хотя настоящие ценители кофе считают растворимый кофе вовсе  не кофе, каким бы методом он ни был получен. [6]  
 

3.   Химический состав и 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. [7]

      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. [8]