Химический состав сырого (зеленого) кофе

Влага и водорастворимые экстрактивные вещества

Мировой рынок кофе контролируется Международной организацией кофе. Именно она устанавливает нормы, которым должны соответствовать сырые (зеленые) кофейные зерна. В частности, влага в этом растительном сырье должна содержаться в размере 11-13 %. При этом нужно иметь в виду, что именно на основе показателя содержания влаги в сыром кофе производятся все расчеты на кофе. Кроме того, вода играет активную роль в биохимических и физико-химических процессах, которые протекают в клетках и тканях зерен.

Различные виды и сорта сырого кофе содержат неодинаковое количество водорастворимых экстрактивных веществ. В связи с этим их содержание примерно составляет 20-29 %. Меньше всего (19-20 %) их содержится в высших сортах кофе вида Арабика. А наибольшее количество этих веществ (27-29 %) обычно фиксируют у второго сорта вида Канифора.

В состав экстрактивных веществ сырого кофе входят алкалоиды (в виде кофеина, теобромина, теофиллина, тригонеллина), белки, фенольные соединения, моно- и дисахара, липиды, органические кислоты, аминокислоты, минеральные элементы.

Кофеин, белки, липиды, углеводы в кофе

Важнейшим алкалоидом кофейных зерен является кофеин. Он не имеет ни цвета, ни запаха. Зато кофеин легко растворяет в воде (его температура плавления - 236,5°С), в результате чего у водного раствора появляется горький привкус.

Содержание кофеина (в пересчете на сухое вещество, в %) различается в зависимости от того или иного вида кофе. Например, в Аравийском кофе содержится 0,6-1,2 % кофеина, в кофе Робуста - 1,8-3,0 % кофеина, в Либерийском кофе - 1,2-1,5 %.

Содержание кофеина в зернах, которое во многом обусловлено сортом кофе, играет важную роль при оценке качества сырья и установлении требований на него.

Общее содержание белковых веществ в сыром кофе почти одинаково во всех его видах - 9,69-10,19 %. Результаты последних исследований говорят о том, что кофе содержит 18 аминокислот. Условия произрастания кофе заметно сказываются на содержании в нем аминокислот.

Кофе считается растительным сырьем, которое богато липидами:

• в кофе вида Арабика содержится 12-18 % липидов;
• в кофе вида Канифора (Робуста) содержится 9-13,4 % липидов;
• в кофе вида Либерика содержится 11-12 % липидов.

В состав липидов входит значительное количество жирных кислот, которые и определяют их свойства. Из общего количества жирных кислот, содержащихся в кофе, преобладают: линолевая кислота — 37-50 %, пальмитиновая кислота — 23-25 %, олеиновая кислота — 9-14 %, линоленовая кислота — 1-5 %, арахидоновая кислота — 1-4 %, миристиновая и бегеновая кислоты — до 0,6 %.

Когда кофейные зерна обжаривают, липиды подвергаются деструктивным и окислительным изменениям. Кроме того, липиды принимают участие в формировании аромата жареного кофе.

Больше половины (точнее говоря, 50-60 %) общей массы сырых кофейных зерен кофе представлено углеводами. В состав углеводов кофе входят:

• сахароза (6-10 %);
• целлюлоза (5-12 %);
• пентоза (3-5 %);
• пектиновые вещества (2-3 %);
• высокомолекулярные полисахариды (такие как арабиногалактан, клетчатка, лигнин до 30 % и др.).

Углеводы принимают активное участие в процессах, которые происходят при обжаривании кофейных зерен и приводят к образованию соответствующего коричневого цвета. Кроме того, углеводы являются предшественниками образования ряда летучих веществ, которые формируют аромат кофе.

Фенольные соединения, минеральные вещества, органические кислоты в кофе

Фенольные соединения кофе представлены, прежде всего, хлорогеновыми кислотами, а также дубильными веществами (например, танин, катехины и др.). Хлорогеновые кислоты – это комплекс десяти соединений, которые содержатся в кофе (такие как хлорогеновая, неохлорогеновая, криптохлорогеновая, изохлорогеновая кислоты). Так, зерна сырого кофе содержат примерно 7-10 % хлорогеновых кислот, которые способны оказывать антиокислительное действие и принимать участие в формировании вкуса и аромата жареного кофе.

Сырые кофейные зерна содержат 3-4,5 % минеральных веществ, среди которых основными являются калий (1712-1750 мг на 100 г), магний (142-176 мг на 100 г), кальций (76-120 мг на 100 г), натрий (2,3-17 мг на 100 г), железо (2,1-10,0 мг на 100 г), марганец (1,1-9,8 мг на 100 г), рубидий (0,6-4,2 мг на 100 г), цинк (0,5-3,2 мг на 100 г), медь (0,6-2,3 мг на 100 г) и стронций (0,4-1,3 мг на 100 г).

На наличие или отсутствие в кофе отдельных минеральных элементов оказывают влияние такие факторы, как сорт кофе, место его произрастания, применяемый способ обработки, вид минеральных удобрений, которые вносят в почву, а также средства, которые используются для защиты растений.

Считается, что лучшие свойства напитка обусловлены содержанием в сырых зернах кофе цинка, марганца и рубидия.

В состав сырых кофейных зерен входят такие органические кислоты, как лимонная, яблочная, уксусная, янтарная, малеиновая, щавелевая, фумаровая и другие кислоты. В целом, наблюдается незначительное возрастание кислотности при длительном (3 -5 лет) хранении сырого кофе.

Витамины и ферменты в кофе

В кофейных зернах обнаружены следующие полезные для организма человека витамины:

• тиамин (витамин B1);
• рибофлавин (витамин B2);
• пантотеновая кислота (витамин B2);
• никотиновая кислота (витамин РР);
• пиридоксин (витамин B6);
• цианкобаламин (витамин B12);
• токоферол (витамин E).

Сырой кофе, который поступает на промышленную переработку, представляет собой биологически активный продукт, в котором представлены ферментные системы почти всех классов. Они имеют большое значение для протекания биохимических и физико-химических процессов, которые имеют место во время хранения и обжарки зерна кофе.