Товароведческая экспертиза кофе

Введение

 

Кофе – это вкусовой продукт, приготовляемый из обжаренных семян кофейного дерева, физиологическая  ценность которого обусловлена наличием в нем алкалоида кофеина, ароматических  веществ и хлорогеновой кислоты.

Родиной этого напитка  является Эфиопия. В дальнейшем кофе начали культивировать и в других тропических регионах Азии, Южной  Америки, Африки. В последние годы мировое производство кофе значительно  сократилось.

В тоже время на мировом  рынке возрос удельный вес поставок кофе из африканских и азиатских  стран. Это связано с увеличением  спроса на самый дешевый вид кофе – робуста, используемый для производства растворимого кофе. Этот факт не может  не являться причиной, по которой необходимо проводить экспертизу качества поставляемого  кофе.

На мировой рынок кофе поставляют более 50 стран. Наиболее крупными импортерами являются США и страны Западной Европы. Основным поставщиком  кофе в Россию является Бразилия, но наиболее высококачественная продукция  из Индии и Йемена.

Хороший кофейный напиток  получают, как правило, при использовании  смеси из трех-четырех видов кофе, дополняющих друг друга по экстрактивности, вкусу и аромату, создающих при  оптимальной крепости приятный кофейный букет. В связи с этим необходимо учитывать и особенности химического  состава. Известно, например, что высшие сорта кофе – Колумбия, эфиопский  Хари – содержат меньше кофеина (1,2 – 1,4%), чем низкосортный кофе – гвинейский и африканский Робуста. Исключение составляет высокосортный кофе Коста-Рика, относительно богатый кофеином (2,2%). На вкусе кофе положительно сказывается  повышенная кислотность, как, например, у сортов Коста-Рика и йеменского Ходейда.

Можно также отметить, что  в последнее время в отличие  от чая потребление кофе не увеличивается. Одна из причин – это публикации сведений об отрицательном влиянии  кофе на организм человека.

Ежедневное потребление  кофе в большом количестве вредно влияет на всю систему кровообращения, приводит к преждевременному изнашиванию  сердечной мышцы, развитию гастрита, нарушению сна. При сочетании  потребления кофе с курением резко  возрастает отрицательное воздействие  кофеина на работу сердца.

Следует учитывать, что кофеину, как и некоторым другим алкалоидам, свойственно вызывать у человека привыкание, то есть химическую зависимость. Вполне здоровым людям также целесообразно  соблюдать определенные нормы в  потреблении кофе – не более 300 мг кофеина в день. Такое количество кофеина содержится в трех чайных ложках молотого жареного кофе.

Но, все же не смотря на эти  предупреждения, в России потребляют большое количество кофе, он имеет  органолептические свойства, основу которых составляет психофизиологические восприятие человеком отдельных  свойств товаров с помощью  органов чувств, в зависимости  от его физиологического и психологического состояния, что и предопределяет его потребности в кофе. В этих случаях актуальность этого напитка  нельзя не подчеркнуть.

Например, в состоянии  утомления, стрессов и депрессий  одним из вариантов снятия напряжения является кофе. С точки зрения физиологии человека это вполне объяснимо. При  сильных вкусовых и обонятельных ощущениях происходит переключение возбудимости одних участков коры головного  мозга на другие, обеспечивающие восприятие вкуса и запаха.

 

 

 

 

 

 

1. Химический состав 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.

Содержание влаги в  сыром кофе играет важную роль при  его экспорте и импорте, т. к Все  расчеты производятся на основе показателя влажности. Сырые зерна кофе относятся  к группе продуктов, обладающих капиллярно-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.

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).

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.

2. Произрастание кофе

Кофе растет в мягком экваториальном климате с умеренными осадками и  обилием солнечного света. Большое  значение для качества кофе имеет  высота, на которой расположена плантация. Лучшие зерна арабики — specialty coffees — требуют особых климатических условий:

1. высота 1300 - 2000 м над уровнем моря, где цикл созревания ягод удлиняется и замедляется. Зерна приобретают твердую консистенцию и насыщенный букет. В странах Центральной Америки - например, в Гватемале и Коста-Рике, - кофе классифицируют именно по высоте произрастания (стандарт altura, SHB - strictly hard bean и SHG - strictly high grown). Такие зерна выдерживают темную обжарку, которая наилучшим образом выявляет особенности их букета.
2. годовой уровень осадков около 2000 мм и четкое разграничение зимы и лета - сухого и влажного времени года. среднегодовая температура 25-30°С. Это значительно ниже, чем обычная температура в экваториальном поясе. Плантации располагают в тени высоких раскидистых деревьев, которые защищают растения от прямых лучей солнца и возможных заморозков плодородная почва, часто вулканического происхождения.

Зерна проращивают в питомнике  и затем высаживают в открытый грунт, формируя плантацию. Растения начинают плодоносить через 5 лет. Зерен кофе, собранных в течение года с  одного дерева, хватает для получения  в среднем 0.5 кг обжаренного кофе. Цветение происходит после каждого  дождя, а вызревание плодов занимает 9 недель. На одной ветке могут  одновременно присутствовать цветки, завязь и зрелые плоды. Качество конечного  продукта зависит от способа сбора  и обработки урожая.

3. Сбор и обработка кофе

 

Натуральный  кофе  получают  из  семян   плодов   кофейного   дерева,   произрастающего во всех тропических странах. В России кофейное дерево  не  произрастает.

Плоды кофейного дерева по внешнему виду сходны с вишней. Плод состоит

из мякоти, в которой  находится одно или два  зерна  (семена),  покрытых

роговой оболочкой. У собранных  плодов отделяют мякоть, зерна  промывают

от остатков мякоти, кожицы, высушивают) удаляют оболочки.

Цвет зерен может различаться от бледно-изумрудного и сине-зеленого до блекло-коричневого у зерен, прошедших длительное хранение или декофеинацию. Средняя величина необжаренного зерна - около 0.7 см, но этот показатель зависит от места и условий произрастания. Некоторые виды зерен превосходят обычные по размеру - например, марагоджип («слоновые бобы») - в 2 раза, Кения АА и Колумбия Супремо - в 1.5 раза.

Для  придания сухим зернам  красивого,  гладкого  вида  полируют  и  выдерживают  для улучшения вкуса от 3 до 14 лет. Высушенные и выдержанные зерна называют

сырым кофе в зернах. Сырой  кофе в зернах не имеет аромата, не  набухает в воде, плохо разваривается, вкус сильно вяжущий.

3.1 Сбор урожая

Натуральный способ. Под кофейными деревьями настилают мешковину, и по мере созревания ягоды опадают вниз. Данный способ обычно применяется для зерен, которые впоследствии обрабатывают сухим способом.

Ручной способ. Применяется на небольших высокогорных плантациях, владельцы которых заботятся о качестве своей продукции. Крестьяне собирают кофе вручную, возвращаясь к каждому дереву несколько раз за сезон. В корзину попадают только зрелые здоровые ягоды, которые затем обрабатывают мокрым способом.

Механизированный способ. Машина собирает все ягоды независимо от степени созревания, а также завязь, листья и цветки, находящиеся на ветках. Способ применяется для дешевых сортов кофе и требует многоступенчатой сортировки сырья.

3.2 Обработка сырья

Из собранных ягод извлекают  зерна кофе. Для этого используют сухой и мокрый способы обработки  сырья.

Сухой способ. Ягоды сушат на площадках под открытым солнцем в течение нескольких недель. Высыхая, наружная оболочка и мякоть отделяются от внутренней части. Затем сырье поступает в устройство, которое продувает зерна мощным потоком воздуха. На зернах остается только серебристая пленка, в которой они могут храниться до обжарки. Кофе, обработанный сухим способом, дает при приготовлении большую плотность и менее стабильные вкусовые качества, чем зерна мокрой обработки.

Мокрый способ. Этот способ обработки возможен только в тех местах, где есть доступ к проточной воде. Ягоды погружают в контейнер и заливают водой на 12 - 36 часов до начала брожения. Высокогорные зерна выдерживают более длительное замачивание. В результате сырье освобождается от мякоти и проходит сортировку, так как дефектные и незрелые зерна, которые имеют меньшую плотность, всплывают на поверхность. Вкус зерен также меняется: при длительном замачивании кофе приобретает сложный ароматный букет с фруктовой кислинкой.  
После замачивания зерна кофе промывают проточной водой и раскладывают сушиться на площадках под солнцем. Чтобы обеспечить равномерную просушку, зерна несколько раз в день переворачивают специальными граблями.