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咖啡烘焙条件对其成分含量的影响

时间:2017-06-27 来源:中国咖啡品牌网 阅读:111次
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  本篇咖啡加盟店小编要分享关于咖啡烘焙条件对其成分含量的影响的学术数据和分析结论,内容摘自《食品研究与开发》2016年1月第37卷第一期,33~38页,题目《咖啡豆的烘焙条件对其成分含量的影响研究》该文章用凯氏定氮法、可见分光光度法、滴定管法、马弗炉法和索氏抽提法等分析检测手段及SPSS17.0数据统计分析软件,研究了咖啡烘焙条件对越南罗巴斯达咖啡生豆和烘焙豆的蛋白质、总糖、淀粉、脂肪和灰分等品质成分的影响。
咖啡烘焙条件对其成分含量的影响
  结果表明,越南罗巴斯达咖啡属于蛋白质含量较高、脂肪含量低的咖啡豆品种,随烘焙程度和烘焙温度的新增,其蛋白质和淀粉含量先升高后稍下降、总糖含量却显着降低、脂肪和灰分含量明显增高,各成分变化范围:蛋白质含量14.50%~17.20%、淀粉含量16.30%~25.30%、总糖含量0.687%~4.340%、脂肪含量7.64%~12.50%,灰分含量3.47%~5.23%。
 
  咖啡的品质取决于众多因素,而烘焙是决定咖啡品质的关键因素。咖啡的烘焙程度如烘焙温度和烘焙时间决定了咖啡饮品的味道、香气和颜色等品质名额[3]。烘焙过程是烘焙时间和烘焙温度的共同作用的加工过程,在此过程中,咖啡豆的有机物热解,外部颜色逐渐从浅褐色变成深褐色,咖啡生豆的银皮也随之被去除,形成了独特的风味。咖啡的香气和滋味成分来源于咖啡豆烘焙过程中成分的变化,其中蛋白质、总糖、淀粉、脂肪和灰分是烘焙过程中发生显着变化的成分,这些是形成咖啡饮品香气的重要前体物质。
 
  在烘焙过程中,蛋白质含量随咖啡品种及烘焙条件而变。有报导表明,有缺陷咖啡豆的蛋白质含量比无缺陷咖啡豆的稍高。脂质是决定咖啡饮品质量和品味的重要名额之一。咖啡饮品中糖分的含量也是判断咖啡烘焙质量的重要名额。近年来的研究表明,咖啡的品种、烘焙程度对咖啡饮品的糖分的种类和含量均有影响。研究人员发现,罗布斯塔咖啡和阿拉比卡咖啡的总糖,糖醇,肌醇,羧酸和无机阴离子含量显着不同,咖啡豆在不同烘焙程度下糖的种类和含量存在显着差异。咖啡中灰分也是评估咖啡饮品品质的重要因素。灰分含量随着咖啡烘焙程度新增。分析咖啡中灰分含量与烘焙条件之间的关系,是研究咖啡加工中重要的环节之一。但截至目前,尚未见到有关罗布斯塔咖啡豆在不同烘焙条件下蛋白质、总糖、淀粉、脂肪和灰分含量等成分含量变化的报告。为此,本文研究了越南罗布斯塔咖啡生豆的营养组成,及在不同烘焙条件下,咖啡饮品的蛋白质、淀粉、糖分、脂肪和灰分等成分含量的变化,以期为越南产罗布斯塔咖啡的烘焙加工提供参攷。
 
  通过一系列学术实验,以越南罗豆中的蛋白质、总糖、淀粉、脂肪和灰分含量进行检测,结果如下图:
咖啡烘焙条件对其成分含量的影响1
  实验表明,越南罗巴斯达咖啡生豆中的蛋白质总量在14.13%到14.90%之间,平均值为14.50%。巴西阿拉比卡咖啡生豆中的蛋白质含量比越南罗巴斯达咖啡生豆中蛋白质含量多0.4%。这说明咖啡种类、产地、初加工处理方法对咖啡生豆的蛋白质含量都有影响。也可以看到,越南罗巴斯达咖啡生豆属于蛋白质含量较高的咖啡豆品种。
 
  另外,越南罗巴斯达咖啡生豆中,脂肪含量为7.35%到7.90%之间,平均值为7.64%。说明阿拉比卡咖啡生豆各产地的脂肪含量都比罗巴斯达咖啡生豆中脂肪含量高,越南罗巴斯达咖啡生豆中脂肪含量低。
 
  越南罗巴斯达咖啡生豆中淀粉含量为20.74%到21.52%之间,平均值为21.10%。这结果说明咖啡种类和产地及初加工对淀粉含量都有影响。越南罗巴斯达咖啡生豆中的灰分的含量检测结果平均值为3.47%,在巴西阿拉比卡咖啡生豆中检出的含量为5.2%,比本研究越南罗巴斯达咖啡生豆的灰分含量高出1.73%。越南罗巴斯达咖啡生豆中总糖的含量检测结果,平均值为4.34%。巴西阿拉比卡咖啡生豆中的总糖检测值4.88%,比越南罗巴斯达咖啡生豆中总糖含量要高。
 
  咖啡豆烘焙过程中,随着烘焙时间的延长和烘焙温度的升高,咖啡豆内水分降低,体积膨胀,其它成分也陆续散失,使咖啡豆的总体质量减少。烘焙前后,南罗巴斯达咖啡豆的质量损失分别为美式7.05%,维也纳式12.34%,法式15.7%,意式21.8%,西班牙式24.27%。
 
  烘焙过程中的质量变化分两个阶段。在前12 min,重量损失是由于水分和挥发性组分的缓慢释放;在此阶段后,重量损失是因为热解过程中有机化合物的分解和CO2的释放。咖啡烘焙过程中的重量变化是评估咖啡品质的重要方法,是比颜色检验更为可靠的烘焙品质检验方法。
 
  越南罗巴斯达咖啡豆在250°C和不同烘焙时间下蛋白质含量变化见下图:
咖啡烘焙条件对其成分含量的影响2
  另外,咖啡豆在不同烘焙温度下蛋白质、总糖、脂肪、淀粉和灰分等成分含量也发生变化。在固定时间烘焙为20 min,温度从210°C新增至250°C的烘焙过程中,越南罗巴斯达咖啡豆质量损失分别为8.54%,11.0%,12.74%,18.12%和24.27%。如下图:
咖啡烘焙条件对其成分含量的影响3
  随着烘焙温度升高,蛋白质和脂肪的含量不断增高,并在烘焙温度250°C时达到最高值。蛋白质和脂肪含量最大值分别为16.99%和12.5%,比咖啡生豆的蛋白质和脂肪含量分别高了17.2%和63.6%。在不同烘焙温度下淀粉含量为16.30%到25.30%。开始淀粉含量随着烘焙温度升高稍增高,230°C时达到最高值的25.30%,为咖啡生豆的120.5%,随后稍有下降,在240°C降为24.70%,但在最高烘焙温度250°C时,淀粉含量突然降到最低值16.30%,为咖啡生豆的77.3%。在不同烘焙温度下总糖含量不断降低,从1.870%降到0.602%,在烘焙温度210°C时,总糖含量为1.870%,占咖啡生豆总糖含量的43%。随着温度增高,总糖含量减少很快,在240°C条件下达到最小值0.602%,在250°C时稍增到0.825%。在不同烘焙温度下,灰分平均值在4.41%和5.23%之间。随着咖啡烘焙温度增高灰分含量增高。这是因为随着烘焙温度新增,许多物质慢慢被烧化,使灰分含量增高。
 
  最后结论:
 
  1.越南罗巴斯达咖啡生豆中的蛋白质总量平均值
 
  为14.50%,属于蛋白质含量较高的咖啡豆品种;脂肪含量平均值为7.64%,较其它品种咖啡生豆中脂肪含量低;淀粉含量平均值为21.10%,灰分含量平均值为3.47%,与埃塞俄比亚和印尼猫屎咖啡生豆中的灰分含量相似;总糖的含量平均值为4.34%,与其它品种生豆接近。
 
  2.咖啡豆烘焙过程中,随着烘焙时间的延长,咖啡豆的质量减少。咖啡豆烘焙后的质量损失分别为美式7.05%,维也纳式12.34%,法式15.7%,意式21.8%和西班牙式24.27%。随着烘焙程度的上升,蛋白质含量随之新增,达到最高值为17.203%后稍有下降,比未烘焙的咖啡生豆的蛋白质含量高。脂肪含量也显着地新增,在西班牙式烘焙程度下其最高值为12.50%。淀粉含量随着烘焙程度增高而增高,在维也纳式烘焙条件下含量最高为24.90%,后显着下降。总糖含量为0.738%到2.440%,较咖啡生豆减少,在美式烘焙下总糖含量仅为2.440%。灰分含量则随着烘焙程度的新增而增高。
 
  3.咖啡豆烘焙温度在210°C~250°C之间,每隔10°C的质量损失分别为8.54%,11.0%,12.74%,18.12%和24.27%。随着烘焙温度升高,蛋白质和脂肪的含量增高,在烘焙条件最高含量达到最大值为16.99%和12.50%。淀粉含量为16.30%到25.30%。随着烘焙温度提高淀粉含量先稍增高后下降,在达到最高烘焙温度时,淀粉含量降到最低值为16.30%。总糖含量为0.602%到1.870%,随着温度增高,总糖含量减少很快,在240°C条件下达到最小值。灰分值为4.41%到5.23%之间,随着烘焙温度升高而增高。
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