Новое исследование раскрывает связь между степенями обжарки кофе и содержанием кофеина

Недавнее всестороннее исследование показало, как степени обжарки кофе влияют на содержание извлеченного кофеина и его концентрацию в готовом напитке, что ставит под сомнение некоторые устоявшиеся представления в кофейной индустрии.
Исследование под названием «Содержание кофеина в фильтрованном кофе в зависимости от степени обжарки и коэффициента экстракции» было проведено исследователями из колледжа Бери и университета Дрексел. Они проанализировали 30 различных комбинаций сортов зеленого кофе, степеней обжарки и времени экстракции.

Исследователи использовали современные методы, такие как рефрактометрия, высокоэффективная жидкостная хроматография (HPLC) и сканирующая электронная микроскопия, чтобы изучить сложные процессы, определяющие экстракцию кофеина.

По мнению экспертов, связь между степенями обжарки и содержанием кофеина давно вызывает споры. Однако это исследование предоставляет важные объяснения, устраняя факторы, которые ранее часто путали результаты.

Ученые пришли к нескольким важным выводам:

1. Содержание кофеина достигло пика при обжарке с потерей массы в диапазоне от 14 до 16%, что соответствует легкой и средней степени обжарки. Однако при темной обжарке содержание кофеина оказалось ниже.
2. При сравнении напитков с одинаковым уровнем экстракции кофе, обжаренный до темных степеней, показал более высокую концентрацию кофеина, что противоречит распространенному мнению, что легкая обжарка содержит больше кофеина.
3. С увеличением степени обжарки зерна кофе становятся более пористыми, что повышает эффективность экстракции. Однако этот эффект снижается из-за потерь кофеина вследствие испарения при высоких температурах обжарки.

Исследователи использовали строгую методологию, чтобы гарантировать точность и повторяемость результатов. Были выбраны сорта эфиопского кофе, включая натуральный (сухой процесс) и мытый (влажный процесс), из-за их разнообразных характеристик. Для каждой из пяти степеней обжарки использовалась современная электрическая барабанная обжарочная машина (Aillio Bullet v2). Каждая степень обжарки характеризовалась с использованием таких параметров, как цвет, плотность и процент потери массы.

Кофе заваривался с использованием устройства AeroPress при стандартных условиях, включая соотношение воды и кофе 15:1. Для изучения вариаций коэффициента экстракции было протестировано различное время заваривания (1, 2 и 10 минут). Внешние факторы, такие как размер помола, контролировались с помощью просеивания, а фильтрованная вода с постоянными химическими свойствами использовалась для минимизации влияния внешних факторов.

Исследование показало, что коэффициент экстракции — процент растворимых веществ, извлеченных из молотого кофе, — играет решающую роль в определении уровня кофеина. Результаты показали снижение коэффициента экстракции с увеличением степени обжарки, что связано с разрушением растворимых соединений в процессе обжарки.

Интересно, что темно обжаренный кофе продемонстрировал более высокую концентрацию кофеина при одинаковом уровне экстракции по сравнению с кофе легкой обжарки. Это объясняется меньшим количеством других растворимых соединений в темно обжаренном кофе, что позволяет кофеину составлять большую долю извлеченного материала.

Исследование также выделило роль пористости в динамике экстракции. С помощью сканирующей электронной микроскопии были измерены изменения пористости на разных стадиях обжарки. Ученые обнаружили, что с увеличением степени обжарки зерна кофе становятся более пористыми, что повышает эффективность извлечения растворимых соединений во время заваривания.

Однако результаты показали, что при экстремально темной обжарке способность удерживать кофеин снижается из-за разрушения внутренней структуры зерен.

Исследование затронуло не только кофеин, но и хлорогеновые кислоты, которые являются важными антиоксидантами. Результаты показали, что концентрация этих кислот значительно снижается при темной обжарке, что делает легкую обжарку лучшим выбором для тех, кто ищет их полезные свойства.

Это исследование предоставляет ценную информацию для любителей кофе о том, как их выбор метода заваривания влияет на содержание кофеина. Хотя легкая и средняя обжарка обычно дают более высокие уровни кофеина при стандартных условиях, аналогичных результатов можно добиться и при темной обжарке, если оптимизировать параметры экстракции. Кроме того, исследование показало, что легкая обжарка лучше сохраняет полезные соединения, такие как хлорогеновые кислоты.

Исследование также проливает свет на противоречия в предыдущих исследованиях, касающихся степени обжарки и содержания кофеина. Ранее исследования давали противоречивые результаты из-за различий в методах заваривания, размерах помола и свойствах воды. Стандартизировав эти переменные, ученые создали более надежную базу для понимания влияния обжарки на кофеин.

Эти выводы имеют важное значение для профессионалов кофейной индустрии: от обжарщиков до бариста. Обжарщики могут настроить свои профили, чтобы сбалансировать сохранение кофеина и развитие вкуса, а бариста — оптимизировать методы заваривания для извлечения нужных соединений.

Кроме того, исследование соответствует растущему спросу на прозрачность в индустрии specialty coffee, что способствует лучшему пониманию потребителями научных аспектов их любимого напитка.

Несмотря на значительные достижения, исследование открывает возможности для дальнейших исследований. Смогут ли другие методы заваривания, такие как эспрессо или холодный брю, дать аналогичные результаты? Как влияют другие факторы, такие как высота произрастания кофе и методы обработки, на динамику кофеина?

Это новаторское исследование подчеркивает удивительную сложность кофе, где каждая переменная — от происхождения зерен до степени обжарки и метода заваривания — формирует конечный результат. Раскрывая сложные динамики экстракции кофеина, исследование способствует развитию кофейной науки и дает как профессионалам, так и потребителям возможность принимать обоснованные решения.

С ростом популярности specialty coffee это исследование напоминает, что в мире кофе всегда есть что-то новое для открытия.