Найти тему
LEBO Professional

Химия обжарки кофейных зерен. Исследование процессов, которые происходят внутри и снаружи

Оглавление

Открывая пачку свежеобжаренного кофе, рецепторы погружаются в слегка навязчивый, но такой приятный аромат. Чтобы добиться этого, а также для того, чтобы при заваривании напиток принес вам лишь положительные эмоции: был именно таким, как задумано, – обжарщику необходимы знания и опыт.

В продолжении статей об обжарщике LEBO Pro Иване Агееве, мы расскажем о том, какие химические процессы он запускает каждый день при загрузке очередной партии зеленого зерна.

Статья познакомит вас с основными реакциями, которым подвергается зеленый кофе. Даст представление о том, как происходит обжарка, которой вы делитесь со своими гостями и клиентами.

При обжарке зеленого зерна трансформацию запускает функция термодинамики, которая излучает тепло, работу, а также химические реакции и физические изменения, возникающие в результате этих воздействий.

Каждый подбор параметров обжарки по времени и температуре создает профили обжарки. Это связано с тем, что выбранные параметры влияют на скорость потери влаги, соотношение внешней и внутренней температур зерен, а также микрохимию кофе.

Итак, что же за химические реакции определяют характеристики обжаренного кофе? И, если эти реакции определяются параметрами тепла, которые выставляет обжарщик, то как влиять на них эффективно?

При нагревании кофейных зерен в ростере химические соединения дают разную реакцию: одни разлагаются, другие изменяются и образуются новые.

График изменения вкуса кофе во время обжарки. Источник: авенда.ру
График изменения вкуса кофе во время обжарки. Источник: авенда.ру

В школе вы могли слышать про пиролиз – химический процесс при котором органический материал нагревается выше температуры разложения, образуя летучие соединения и оставляя после себя твердый остаток, содержащий много углерода, или обугливания.

При обжарке кофе мы избегаем того, чтобы зерна нагревались настолько, чтобы вызвать обугливание, но они подвергаются химическим изменениям, связанным с пиролизом, включая карамелизацию сахаров и образование летучих соединений.

Первое химическое изменение при обжарке – это реакция Майяра

Реакция Майяра – одна из наиболее часто обсуждаемых химических реакций при обжарке кофе. Часто встречается в пищевой химии. Это неферментативная реакция потемнения, вызванная взаимодействием простых сахаров и аминокислот, особенно при воздействии тепла.

В результате взаимодействия простые сахара и аминокислоты расщепляются, образуя широкий спектр новых вкусовых и ароматических соединений.

Этот процесс начинается при температуре около 150 градусов по Цельсию. Изменение цвета происходит из-за выработки меланоидинов. Это крупные молекулы, которые не только придают зернам коричневый цвет, но и улучшают вкусовые ощущения.

Обжарка кофейных зерен на Loring S15 Falcon.
Обжарка кофейных зерен на Loring S15 Falcon.

Далее разложение Штрекера

Менее обсуждаемая реакция при обжарке кофе, но она оказывает значительное влияние на результат. Этот процесс зависит от реакции Майяра. Сама реакция представляет собой превращение аминокислоты в альдегид, аммиак и CO2 в присутствии окислителя.

Карамелизация

При температуре около 170 градусов по Цельсию нагревание приводит к расщеплению крупных сложных углеводов на более мелкие молекулы сахара, которые можно растворить в воде. Это означает, что уровень воспринимаемой сладости готового напитка повышается.

Эта реакция продолжается до конца обжарки. В конечном счете, наибольший вклад в обжарку кофе вносит карамелизация в виде аромата, придающего кофе сахарный оттенок.

Она возникает в результате реакций потемнения сахара и состоят из альдегидов, кетонов, карбонильных соединений сахара и соединений пиразина, обеспечивая ароматы, которые могут включать: травяные, солодовые, цветочные, пряные, фруктовые и другие оттенки.

-3

Летучие и нелетучие соединения

Летучие соединения – это органические химические вещества, которые имеют высокое давление пара при комнатной температуре. Многие из них образуются в процессе разложения Штрекера, на стадии развития обжарки.

Когда ароматические летучие соединения рассеются, мы ощущаем этот особый запах кофе.

К ним относятся:

• Альдегиды - которые добавляют фруктовые, зеленые ароматы.

• Фураны - которые способствуют карамельным запахам.

• Пиразины - которые имеют землянистый запах.

• Серосодержащие соединения, включающие 2-фурфурилтиол. Некоторые из них имеют аромат, который обычно описывается как «жаренный кофе», но есть и другие, которые не пахнут так сильно.

• Гуаякол, который имеет дымные, пряные тона.

Нелетучие соединения – это вещества, которые стабильны при комнатной температуре. То есть, они не испаряются. Некоторые из этих соединений изменяются во время обжарки, в то время как другие остаются стабильными в процессе. Многие нелетучие соединения способствуют вкусу и профилю.

К примеру, кофеин, который отвечает за некоторые горькие вкусы. Он естественным образом содержится в кофе и остается неизменным в процессе обжарки.

Другие энергонезависимые соединения включают сахарозу, которая обеспечивает сладость, и липиды, обеспечивающие ощущение тела и рта. Меланоидины, которые создают цвет и тело, также являются нелетучими соединениями.

Структура молекулы кофеина.
Структура молекулы кофеина.

Кислоты

Кислоты играют важную роль в создании вкуса и чувствительны к теплу. Обжарка может разрушать некоторые кислоты, создавая другие.

Например, лимонная и винная кислоты, которые делают фруктовые и сладкие оттенки, разбиваются во время обжарки. Поэтому длительная или чрезмерная жарка может значительно уменьшит сладость конечного профиля.

Кофе содержит большое количество хлорогеновой кислоты, которая распадается на кофейную и хинную кислоту. Как хлорогеновая кислота, так и полученная хинновая кислота обеспечивают горечь и ярость.

Надеемся, что после нашего разбора химических и физических нюансов обжарки кофейных зерен этот процесс стал для вас немного понятнее. Оставайтесь с нами, чтобы узнать о том, как вода влияет на вкус кофе, а также почему в кофейнях устанавливают специальные дополнительные фильтры?

Понравилась статья? Поставьте лайк и подпишитесь.

Больше знаний и интересного о спешелти кофе в наших социальных сетях:

YouTube

Телеграм

Сайт

Еда
6,93 млн интересуются