Содержание кофеина в фильтрованном кофе в зависимости от степени обжарки и выхода экстракции

Статья“Caffeine content in filter coffee brews as a function of degree of roast and extraction yield”, опубликованная в научном журнале, исследует влияние двух ключевых факторов – степени обжарки кофейных зерен и выхода экстракции – на содержание кофеина в готовом фильтрованном кофе. Целью исследования было понять, как эти переменные, которые являются неотъемлемыми частями процесса приготовления кофе, влияют на количество кофеина, попадающего в чашку. Это важно для потребителей, которые контролируют свое потребление кофеина, а также для профессионалов кофейной индустрии, которые стремятся к стабильному качеству напитка.

Введение

Кофеин – это психоактивное вещество, которое естественным образом присутствует в кофейных зернах и является основным фактором, определяющим стимулирующий эффект кофе. Содержание кофеина в кофейном напитке может варьироваться в зависимости от множества факторов, включая тип кофейных зерен (арабика, робуста), сорт, условия выращивания, способ обработки, степень обжарки, способ приготовления и выход экстракции.

В данной статье авторы сосредоточились на двух важных параметрах процесса приготовления фильтрованного кофе: степени обжарки и выходе экстракции. Обжарка зерен влияет на химический состав кофе, вызывая сложные химические реакции, которые влияют на вкус, аромат и, как предполагается, содержание кофеина. Выход экстракции, который определяет, какое количество растворимых соединений из зерен переходит в напиток, также считается важным фактором, влияющим на содержание кофеина.

Авторы предполагают, что более темная обжарка может снижать содержание кофеина из-за разрушения кофеина в процессе обжарки, в то время как более высокий выход экстракции должен, наоборот, способствовать увеличению количества кофеина в напитке. Исследование стремится количественно оценить эти эффекты и установить, как они взаимодействуют друг с другом.

Методы исследования

Для проведения исследования авторы использовали кофейные зерна сорта арабика, обжаренные до трех различных степеней: светлая, средняя и темная. Кофе был приготовлен методом фильтрования с использованием различных параметров, чтобы добиться разных значений выхода экстракции.

Обжарка зерен: Кофейные зерна были обжарены до трех заранее определенных степеней с использованием стандартизированного оборудования и протоколов. Светлая обжарка представляла собой наименьшую степень термической обработки, сохраняя многие первоначальные характеристики зерен. Средняя обжарка характеризовалась балансом между сохранением натуральных свойств и развитием новых ароматических соединений. Темная обжарка характеризовалась более выраженными горькими нотами и карамелизацией сахаров.

Приготовление кофе: Фильтрованный кофе был приготовлен с использованием стандартизированного оборудования и протоколов. Параметры приготовления варьировались, чтобы добиться разных значений выхода экстракции. Выход экстракции определяется как процент растворимых веществ, извлеченных из молотого кофе в напиток. Чтобы контролировать выход экстракции, авторы меняли такие параметры, как время заваривания, степень помола и соотношение кофе к воде.

Измерение содержания кофеина: Содержание кофеина в полученных кофейных напитках измерялось с использованием высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ), которая является стандартным методом для точного определения содержания кофеина в образцах. Этот метод позволяет разделить и количественно определить различные соединения в напитке, включая кофеин.

Анализ данных: Полученные данные были статистически проанализированы с использованием соответствующих методов для определения значимости влияния степени обжарки и выхода экстракции на содержание кофеина.

Результаты исследования

Результаты исследования показали несколько важных тенденций.

Влияние степени обжарки

1. Было обнаружено, что степень обжарки кофейных зерен оказывает значительное влияние на содержание кофеина в готовом напитке.
2. Кофе, приготовленный из зерен светлой обжарки, содержал наибольшее количество кофеина.
3. С увеличением степени обжарки содержание кофеина в напитке уменьшалось.
4. Кофе, приготовленный из зерен темной обжарки, содержал наименьшее количество кофеина.
5. Этот результат подтверждает гипотезу о том, что кофеин частично разрушается в процессе обжарки, и темные обжарки, подвергаемые более длительному и интенсивному нагреву, содержат меньше кофеина.

Влияние выхода экстракции

1. Выход экстракции также оказывал значительное влияние на содержание кофеина в фильтрованном кофе.
2. С увеличением выхода экстракции, то есть с извлечением большего количества растворимых веществ из кофе в напиток, количество кофеина в чашке увеличивалось.
3. Это подтверждает гипотезу о том, что кофеин является водорастворимым соединением и что увеличение времени заваривания или более мелкий помол способствует его извлечению.

Взаимодействие между степенью обжарки и выходом экстракции

Авторы обнаружили, что степень обжарки и выход экстракции взаимодействуют друг с другом при влиянии на содержание кофеина. При более высоких значениях выхода экстракции разница в содержании кофеина между разными степенями обжарки была менее выраженной. Это означает, что при более высокой экстракции даже более темные обжарки могут извлечь достаточно кофеина, чтобы минимизировать разницу по сравнению со светлыми обжарками. Однако при более низких значениях выхода экстракции разница в содержании кофеина между разными степенями обжарки была более выраженной. Это означает, что для получения максимального количества кофеина, особенно из зерен светлой обжарки, необходимо оптимизировать выход экстракции.

Полученные результаты имеют важные последствия для потребителей и профессионалов кофейной индустрии.

Для потребителей.

Потребители, которые хотят контролировать потребление кофеина, могут использовать эти результаты при выборе типа кофе и способа его приготовления. Люди, которые хотят получить максимальное количество кофеина, должны выбирать светлую обжарку и добиваться более высокого выхода экстракции. Люди, которые предпочитают менее крепкий напиток, могут выбирать темную обжарку и следить за тем, чтобы выход экстракции не был слишком высоким.

Для профессионалов кофейной индустрии.

Результаты исследования помогают бариста лучше понимать, как степень обжарки и выход экстракции влияют на содержание кофеина в напитке. Это понимание позволяет профессионалам лучше контролировать качество кофе и создавать напитки с заданным уровнем кофеина. Обжарщики могут использовать эти данные для оптимизации своих профилей обжарки, чтобы обеспечить соответствие требованиям потребителей по содержанию кофеина.

Ограничения исследования

Авторы отмечают, что исследование имеет некоторые ограничения. Во-первых, использовался только один сорт кофе (арабика), и результаты могут быть разными для других сортов (например, робусты). Во-вторых, был изучен только один метод приготовления кофе (фильтрование), и результаты могут отличаться для других методов (например, эспрессо). В-третьих, влияние других факторов, таких как степень помола и соотношение кофе к воде, могли повлиять на результаты, хотя эти параметры старались контролировать.

В заключение, данное исследование внесло важный вклад в понимание влияния степени обжарки и выхода экстракции на содержание кофеина в фильтрованном кофе. Было показано, что светлая обжарка и высокий выход экстракции способствуют более высокому содержанию кофеина в напитке, в то время как темная обжарка и низкий выход экстракции приводят к снижению содержания кофеина. Результаты этого исследования могут быть полезны для потребителей, которые хотят контролировать свое потребление кофеина, и для профессионалов кофейной индустрии, которые стремятся к стабильному качеству напитка.

Перспективы дальнейших исследований включают изучение влияния этих факторов на другие сорта кофе и другие методы приготовления, а также изучение влияния других переменных, таких как степень помола и соотношение кофе к воде. Кроме того, исследования, направленные на определение механизмов разрушения кофеина в процессе обжарки, могут быть очень полезны.