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咖啡生豆烘干温度影响熟豆风味

时间:2017-06-20 来源:中国咖啡品牌网 阅读:153次
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  从一粒咖啡种子到手中的一杯咖啡,整个生产工序丝毫不能含煳,否则,你又如何去理解一杯咖啡的真谛呢?咖啡加盟小编在此感谢乔教授推荐的《现代食品科技杂志》中的一片学术论文《基于HS-SPME/GC-MS和电子感官科技的热泵干燥对烘焙咖啡豆风味品质影响研究》,不得不敬佩知识份子,通过他们务实的科学实验,可以断定咖啡生豆烘干温度影响熟豆风味
 
  该学术报告为了探讨热泵干燥对烘焙咖啡豆风味品质的影响,本研究以日晒干燥为对照,採用顶空固相微萃取-气相色谱质谱联用(HS-SPME/GC-MS)、电子鼻和电子舌检测科技,研究了热泵干燥不同温度下焙炒咖啡豆的挥发性风味成分、气味及滋味特性。HS-SPME/GC-MS结果表明:共检测到挥发性风味成分131种,包括10大类物质;干燥温度为40°C时检测数目最多,为124种,随着温度升高,挥发性风味成分数目呈下降趋势,其中呋喃类化合物和吡嗪类化合物所占百分含量最高,均达到了20%以上,酮类化合物数目最多为31种。电子鼻及电子舌数据经主成分分析(PCA)降维处理,结果表明:电子鼻和电子舌的前两个主成分累积方差贡献率分别为99.66%和84.59%,均大于80%,能够较好的选取样品中多元数据资讯,并且均能够有效的区分日晒干燥及不同热泵干燥温度处理所得烘焙咖啡豆。
 
  咖啡原产于衣索比亚,属于茜草科咖啡属作物,与茶叶和可哥并称为世界三大饮料。因咖啡风味独特,香气成分复杂、沖泡方法和时间差异、风味各异,能够满足不同的消费者需求,挥发性风味成分对咖啡香气、滋味影响较大,能够更加直观的评估咖啡香气差异性。现时咖啡中挥发性风味成分共检测到1000多种,约有20种对于咖啡风味形成影响显着,约有300种为杂环类化合物,包括吡咯类、呋喃类、噻唑类、噻吩类、咪唑类及吡嗪类化合物。而对如何评估咖啡品质风味差异性,现时仍以人为感官评估为主,人为感官无法避免评审专家个人喜好等缺陷,囙此并不能客观有效的对咖啡风味品质进行评估。近年来,虽然国内外学者对咖啡进行了大量研究,但主要单一集中在风味物质,活性成分等,鲜少有将HS-SPME/GC-MS、电子鼻及电子舌等电子感官科技相结合对咖啡风味品质进行综合性评估的研究。
 
  为了探讨不同热泵干燥温度对烘焙咖啡豆风味品质的影响,对不同处理的咖啡豆风味品质差异性进行客观有效的评估。本研究以日晒干燥处理为对照,将咖啡鲜果在不同温度(40°C、45°C、50°C、55°C和60°C)热泵干燥处理后,採用同一焙炒度和研磨度处理,通过HS-SPME/GC-MS分析不同处理下样品挥发性风味成分的变化规律,採用电子鼻和电子舌科技明晰不同干燥温度下烘焙咖啡豆气味和滋味的差异性。旨在通过HS-SPME/GC-MS与电子感官科技相结合的方法探明不同热泵干燥温度处理对烘焙咖啡豆风味品质的影响。
 
  该项实验中的咖啡鲜果採摘于中国热带农业科学院香料饮料研究所试验基地,选择色泽红润,无霉烂变质和病虫害的新鲜果实。採用干法加工管道处理,热泵干燥温度在40°C、45°C、50°C、55°C和60°C对咖啡鲜果进行处理,使其含水量达到11%~12%左右,脱壳,得到生咖啡豆;分别称量100.00 g不同温度处理的生咖啡豆置于滚筒式咖啡烘焙机中,初始入锅温度为180°C,保持恒定火力为6.5,烘焙时间为12 min得到中度烘焙豆,快速冷却至室温。粉碎,过40目筛,置于锡箔纸袋中,密封,低温保存备用。
 咖啡生豆烘干温度影响熟豆风味
  本研究测定pH值、可滴定酸度、可溶性固形物和总固形物四个理化名额。
 
  pH值:取25 mL咖啡浸提液置于烧杯中,用梅特勒-托利多FE-20 pH计进行测定。
 
  可滴定酸度:取25 mL咖啡浸提液,採用等电点滴定法,用0.1 M NaOH溶液边振盪边滴定,直至读数为8.0,记录消耗0.1 M NaOH的体积。
 
  可溶性固形物含量:取0.3 mL咖啡液置于折光计中,读数即可。
 
  总固形物含量:准确称量锡箔託盘质量m1及样品量m2(约4.0 g)左右,将其放入快速水分测定仪,直至读数恒定即可,取出託盘,置于电子天平称取读数恒定时託盘与样品的质量m3,则总固形物含量=(m3-m1)/m2×100%。
 
  香气成分的检测採用HS-SPME/GC-MS科技进行检测。顶空固相微萃取条件:固相微萃取头为75μm CAR/PDMS,样品量为1.50 g,萃取温度60°C,平衡时间20 min,萃取时间30 min。
 
  色谱条件:DB-WAX色谱柱(30 m×0.25 mm×0.25μm),起始温度为40°C,保持2 min,以1.5°C/min升至130°C,之后以4°C/min升至220°C,保持5 min;载气为氦气,流速为1.0 mL/min。
 
  质谱条件:离子源温度为230°C,四级杆温度为150°C,进样口温度为250°C,电子能量为70 eV,扫描范围m/z为35~350。正构烷烃标准品(C6-C40)採用上述相同的色谱条件进行分析用于计算化合物的保留指数。
 
  通过实验得出结论,日晒组与热泵组pH值均在5.6左右,咖啡样液均呈酸性,说明在沖泡咖啡中含有少量的游离氢离子,对咖啡的酸味有一定影响。统计学分析表明日晒组与热泵40°C与热泵45°C差异不显着(p>0.05),而在热泵55°C和60°C与日晒组差异均显着(p<0.05),且pH值相对略高,可能是高温导致某些有机酸发生化合反应,从而降低了游离氢离子浓度所致。
 
  可滴定酸度表示每25 mL咖啡溶液中总氢离子浓度,以消耗0.1 M NaOH的毫升数表示,日晒组与40°C热泵干燥处理样品的可滴定酸度最大,说明总氢离子浓度最高,且彼此间差异不显着(p>0.05),其他处理样品总氢离子浓度相对较低。本实验发现pH值与可滴定酸度呈正相关,且与Gloess A N等[12]研究九种不同沖泡方法咖啡的感官特性所得结果相一致。
 
  总固形物含量高低对咖啡质地有显着影响,总固形物值越高,咖啡液质地越醇厚。日晒组与热泵组总固形物含量均在2%左右,热泵温度为40°C、45°C及50°C样品间差异不显着(p>0.05)。热泵温度50°C时总固形物含量最高为2.52%,热泵60°C总固形物含量最低为1.94%。总固形物含量随着干燥温度升高,呈先增大后减小的趋势。
 
  可溶性固形物含量与总固形物含量值呈线性相关,囙此,可溶性固形物含量在一定程度上与咖啡感官质地也有着密不可分的关系[12]。由錶1可得出,日晒组与热泵组可溶性固形物含量均在2.0°Brix左右,日晒组与热泵组均存在显着差异(p<0.05),热泵低温组(40°C、45°C及50°C)可溶性固形物含量相对较高,均在2.3°Brix左右,而日晒与高温组(55°C和60°C)相对略低。
 
  本实验以日晒干燥咖啡样品为对照,分别对不同热泵温度干燥咖啡样品进行理化名额、挥发性香气成分的测定,并採用电子鼻及电子舌科技结合统计学分析对样品进行鉴别。结果表明,不同处理咖啡样品pH值均在5.6左右,且与可滴定酸度呈正相关;可溶性固形物含量在2%左右,折光率值与总固形物含量线性相关,两者均对咖啡风味品质有显着影响。
咖啡生豆烘干温度影响熟豆风味1 
  HS-SPME/GC-MS共检测到挥发性风味成分131种,热泵温度为40°C时挥发性成分数量最多为124种,且随着温度的升高,挥发性成分数量逐渐减少;挥发性成分种类约有10大类,其中酮类化合物数目最多约有31种,而呋喃类化合物及吡嗪类化合物所占百分含量最高,均在20%以上,随干燥温度升高,吡嗪类化合物和酮类化合物相对百分含量整体呈下降趋势,而呋喃类化合物、吡咯类化合物及吡啶类化合物基本不变。
 
  电子鼻和电子舌的前两个主成分累积方差贡献率分别为99.66%和84.59%,可有效区分不同处理所得咖啡豆样品;通过理化名额、HS-SPME/GC-MS、电子鼻和电子舌科技可从香气和滋味特性对样品进行分析,能够综合评价不同热泵干燥温度对烘焙咖啡豆风味品质的影响。
 
  文中学术研究结论及分析结果出自《现代食品科技》2016,Vol.32,No.12中董文江等着《基于HS-SPME/GC-MS和电子感官科技的热泵干燥对烘焙咖啡豆风味品质影响研究》。)
 
  大家都知道,生豆处理根据地理条件大自分为日晒法和水洗法。日晒就是将浆果採摘下来直接晾晒,使果子内咖啡种子水份大约在13%左右;而水洗法指的是咖啡浆果经过去皮、脱果胶处理后的热泵处理使咖啡生豆的水分大约在11%左右。不同的热泵处理温度虽然咖啡生豆水份相似,但是会引起咖啡生豆烘焙以后风味上的差异。
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