Сырое кофейное зерно содержит более 2 000 различных веществ: белки, углеводы, жиры, минеральные соли. При обжаривании его химический состав значительно меняется.
Пищевая ценность натурального кофе (на 100 г напитка без сахара): белки - 0,2 г, жиры - 0,6 г, углеводы - 0,1 г, кальций - 5 мг, витамин РР - 0,6 мг, калий - до 9 мг, фосфор - 7 мг и даже железо - 2 мг. Энергетическая ценность составляет 9 ккал. Все эти витамины в той или иной степени необходимы нашему организму для его нормальной жизнедеятельности. Например, железо - составная часть гемоглобина крови. Кальций и фосфор входят в состав костной ткани. А от наличия в организме человека калия и кальция зависит нормальный ритм сердечной деятельности. Как лечебное средство кофе применялся в классической арабской медицине в 900-1 000-х годах нашей эры.
УглеводыНа долю углеводов приходится 50-60% общей массы сырых кофейных зерен. В состав углеводов кофе входят сахароза (6-10%), целлюлоза (5-12%), пектиновые вещества (2-3%) и высокомолекулярные полисахариды (клетчатка, лигнин и др.).
Долгое время считалось, что в сыром кофе отсутствуют свободные моносахара (глюкоза и фруктоза), однако исследованиями установлено, что в зернах кофе вида Арабика преобладает сахароза, а Робусте - редуцирующие сахара.
Белковые вещества. В сыром кофе трех основных разновидностей белковые вещества содержатся почти в одинаковом количестве (общее содержание белка - 9,69-10,19%).
В состав белков кофе входит 20 аминокислот, в числе которых глутаминовая, аспарагиновая, глицин и лейцин.
Органические кислоты. Кофе содержит более тридцати различных органических кислот (в том числе яблочную, лимонную, уксусную и кофейную). Одна из них - хлорогеновая - в значительном количестве встречается только в кофейных зернах. Ее содержание в них колеблется от 4 до 8% в зависимости от сорта. В плодах и листьях других растений содержание ее ничтожно. При обжаривании хлорогеновая кислота разлагается, образуя иные органические продукты, придающие кофе характерный, немного вяжущий привкус. Наличие в кофе различных кислот положительно влияет на деятельность желудка и улучшает пищеварение.
3.2. Экстрактивные вещества
Содержание водорастворимых экстрактивных веществ в различных видах и сортах сырого кофе неодинаково и составляет примерно 20-29%. Наименьшее количество (19-20%) содержится в высшем сорте кофе вида Арабика.
В состав экстрактивных веществ сырого кофе входят алкалоиды, белки, фенольные соединения, моно- и дисахара, липиды, органические кислоты, аминокислоты, минеральные элементы и ряд других веществ, содержащихся в небольшом количестве.
Кофеин (C8H10N4O2) - важнейший алкалоид кофейных зерен.
Это вещество без цвета и запаха, в одном растворе дает горький привкус. Различные виды кофе характеризуются следующим содержанием кофеина (% в пересчете на сухое вещество):
Арабика - 0,6-1,2
Робуста - 1,8-3
Либерика - 1,2-1,5.
Количество кофеина в зернах в значительной степени изменяется и в зависимости от сорта кофе. Содержание Кофеина в зернах играет очень важную роль при оценке качества сырья и установлении технических требований на него.
Действие кофеина на организм проверялось в многочисленных опытах медиков и физиологов. Было установлено, что в небольших дозах кофеин возбуждает центральную нервную систему, в первую очередь кору головного мозга. Такая реакция вызывает улучшение общего обмена, усиление дыхания, кровообращения, повышение жизнедеятельности всех тканей организма. Кофеин входит в состав многих лекарственных препаратов, выпускаемых фармацевтической промышленностью.
Интересна роль кофеина и других алкалоидов в растениях. В природе нет ничего лишнего и ненужного. Как утверждают специалисты, кофеин появился в кофейных деревьях в процессе эволюции для защиты, растений от вредных насекомых, поскольку это вещество является природным инсектицидом. Эксперименты показали, что порошкообразные чай и кофе в сильной степени воздействуют на поведение и развитие многих насекомых и их личинок. Концентрированные дозы приводят к их гибели.
Тригонеллин. Этот алкалоид в относительно большом количестве содержится в сортах кофе вида Арабика (1-1,2%). В Робусте его несколько меньше (0,6-0,74%), а в Либерике - всего 0,2-0,3%. Тригонеллин хорошо растворяется в воде, но термически нестабилен. При обработке кофеных зерен легко превращается в никотиновую кислоту (витамин РР), которая обладает противоаллергическим действием. Соответственно более полезным сортом можно считать Арабику.
Танин.Характерно для кофе и наличие сложных органических веществ - танинов. Они придают кофейному напитку привкус горечи. Молоко и сливки, которые часто добавляют в кофе, взаимодействуют с танинами и связывают их, тогда кофе частично утрачивает горечь. Отметим также, что при приготовлении кофе кофеин практически полностью переходит в напиток.
3.3 Мнеральные вещества
Из органических кислот в сырых кофейных зернах обнаружены лимонная, яблочная, малеиновая, уксусная и щавелевая. Причем для разных видов и сортов их состав и содержание различны. Кислотность сырого кофе различных ботанических видов и сортов изменяется от 2,4 до 4°T. При длительном (3-5 лет) хранении сырого кофе в нормальных условиях кислотность возрастает незначительно.
Сырые кофейные зерна содержат минеральные вещества. Определен количественный состав минеральных веществ (мг):
калий - 1712-1750
магний - 142-176
кальций - 76-120
натрий - 2,3-17
железо - 2,1-10
марганец - 1,1-9,8
рубидий - 0,6-4,2
цинк - 0,5-3,2
медь - 0,6-2,3
стронций - 0,4-1,3
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. Определенной зависимости между количеством минеральных веществ и качеством напитка из кофе не существует. Однако считается, что содержание цинка, марганца и рубидия в сырых зернах обусловливает лучшие свойства готового кофе.
В сырых кофейных зернах содержание минеральных веществ составляет 3-4,5%. Преобладающим элементом является калий (около половины), затем следуют магний и кальций (примерно в 10 раз меньше), натрий, железо, марганец и др.
Во время обжаривания кофе содержание минеральных веществ повышается до 5-7%, что связано с большими потерями сухого вещества.
3.4. Эфирные масла, витамины и ферменты
В обжаренном кофе идентифицировано более 350 ароматических веществ.
В эфирном масле кофе найдено значительное число серсодержащих летучих компонентов. Эти компоненты в сильной степени влияют на аромат - основной критерий качества кофе. В связи с этим уровень летучих ароматообразующих веществ следует рассматривать как важнейший фактор для оптимизации процесса обжаривания, контроля качества свежего кофе и оценки условий молотого кофе.
Формирование аромата кофе происходит при обжаривании. Состав летучих соединений в свежих зернах Робуста и Арабика неодинаков на различных стадиях созревания: в зеленых зернах кофе обнаружено лишь 14 соединений, а в спелых зернах обоих видов - свыше 40 летучих веществ. При высушивании зерен концентрация этих соединений снижается и появляется значительное количество продуктов их окисления.
Витамины и ферменты
В кофейных зернах обнаружены тиамин (витамин B1), рибофлавин (B2), пантотеновая кислота, никотиновая кислота (PP), пиридоксин (B6) и токоферол (E).
4. УПАКОВКА, МАРКИРОВКА, ХРАНЕНИЕ И ДЕФФЕКТЫ КОФЕ
Аромат и вкус обжаренного кофе дольше сохранится, если правильно выбрать упаковку. На сегодняшний день на рынке кофе представлено несколько типов упаковок — жестяные банки, бумажные, вакуумные и газонаполненные пакеты с вентиляционным клапаном. Последние два вида упаковки являются наиболее дорогими и технически сложными.
Вакуумная упаковка появилась относительно недавно — её изобретение было запатентовано Майклом Сиветцом 24 марта 2000 г.
Качество обжаренного кофе существенно снижается во время упаковки. Причина — процесс дегазации, который её сопровождает. Обжаренные зёрна хранят таким образом, чтобы из них вышел углекислый газ и обжаренный и смолотый кофе можно было упаковать в металлические вакуумные пакеты с более тонкими стенками.
Этот этап дегазирования, а также окисление, являются основной причиной потери кофейного аромата.
Дело в том, что основная часть обжаренного и смолотого кофе в упаковках выдыхается ещё в процессе упаковки, за несколько месяцев до того, как кофе попадает к потребителю. Кроме того, оборудование для вакуумной упаковки, которым владеют и пользуются производиетли металлических банок, было разработано и стало применяться более 60 лет тому назад — ещё до первой мировой войны — и с тех пор практически ничего не поменялось в его функционировании.
И хотя считается, что из вакуумных металлических банок удаляется до 90% воздуха и остается только 2%-ый кислород, хорошо известен тот факт, что остаточный кислород в них может достигать 3 или 4%. А в клапанных мешочках и пакетиках кислорода может быть ещё больше.
Всё это очень быстро (в течение 12 часов) приводит к окислению упакованных кофейных зёрен и молотого кофе. Основные компаннии-обжарщики кофе ещё быстрее и сильнее ухудшают качество кофе из-за того, что добавляют «несколько процентную» воду.
Помимо этого они выпускают полностью дегазированный кофе в чалдах, который на самом деле является выдохшимся окисленным кофе. Дальнейшее ухудшение качества происходит из-за использования недорого и не очень вкусного кофе сорта робуста, который выращивается на небольшой высоте и отличается большим количеством дефектов, и в конечном счете тем, что хранение и транспортировка кофе занимает от 3 до 12 месяцев, что ведет к дальнейшему ухудшению кофе ещё до того, как он попадает к потребителю.