Р. Смит. Химия кофейного зерна

В СТРАНАХ Центральной и Южной Америки, в тропиках Африки, в Индии и Индонезии, на Аравийском полуострове можно встретить немало разновидностей вечнозеленого кофейного дерева. Во время цветения его ветви усыпаны гроздьями душистых изжелтабелых цветов. Позже их украшают небольшие плоды ярко-красного цвета, похожие на вишни. В каждом плоде заключено обычно два семечка. Это и есть знаменитые кофейные зерна.

Чтобы очистить зерна от кожуры, собранные плоды рассыпают на земле и высушивают на солнце. Потом их пропускают через лущильную машину, которая отделяет высушенную оболочку от семян. Не менее популярен и другой способ очистки. Плоды вымачивают в воде, пока мякоть их не размокает и не начинает бродить. Тогда ее удаляют. Освобожденные от мякоти зерна высушивают на солнце, после чего с них снимают кожуру. Очищенные зерна сортируют и упаковывают в мешки для отправки.

Было бы напрасным трудом искать в зеленовато-серых зернах сырого кофе тот аромат и вкус, которые прославили на весь мир напиток из плодов кофейного дерева. Весь букет ароматических и вкусовых качеств появляется у зерен только после их поджаривания. Во время этой магической процедуры в кофейных зернах протекают достаточно сложные процессы, которые на протяжении вот уже шестидесяти лет служат темой многочисленных научных исследований Цель этих исследований — установить, какие изменения претерпевает кофе под действием высокой температуры, и выяснить, какие же составляющие придают ему характерный вкус и запах. К сожалению, до сих пор нет никакого научного метода, позволяющего точно оценить аромат и вкус жареного кофе. В этом деле приходится полностью полагаться на дегустацию — искусство, владение которым требует большого опыта и длительной тренировки.

В НАШИ ДНИ ученые располагают довольно обширными сведениями о химическом составе сырых кофейных зерен. Основные растворимые в воде компоненты — это кофеин (его содержание колеблется около 1—2 процентов), тригонеплин, представляющий собой бетаин N-метилникотиновой кислоты (до 1 процента), хлорогеновая кислота или эфир кофейной и хинной кислот (5—8 процентов). Есть тут лимонная кислота (до 1 процента), сахароза (5—6 процентов) и другие растворимые углеводы, белок (3 процента), минеральные соли (около 5 процентов, причем 4 из них падают на долю калия). На весь этот сложный набор веществ приходится около четверти веса сырого зерна. Клетчатка зерен состоит в основном из нерастворимых полисахаридов. В зерна входит также определенная доля кофейного масла и воды.

Обычно кофе поджаривают при температуре около 200 °С. При этом из зерен в первую очередь испаряется вода. Сахароза под действием высокой температуры карамелизуется и благодаря этому кофейный настой приобретает характерный коричневый цвет. Нерастворимые полисахариды частично распадаются на более простые растворимые углеводы. На кофеин поджаривание никак практически не влияет. Он остается в зернах, придавая напитку возбуждающие свойства. Кстати, мало кто знает, что в чае содержится в среднем вдвое больше кофеина, чем в кофе. Однако в чашечке сваренного кофе можно обнаружить примерно вдвое больше кофеина, чем в чашке чая (двести миллиграммов против ста). Причина проста: для приготовления чашки напитка требуется по весу куда меньше чая, чем кофе.

Но вернемся к рассказу о действии повышенной температуры на состав кофейных зерен. При поджаривании разрушается большая часть тригонеллина. При этом образуется значительное количество никотиновой кислоты. Это не что иное, как витамин группы В, предохраняющий от тяжелых заболеваний, вроде пеллагры. Доказано, что в тех районах Южной Америки, где население постоянно недоедает, пеплагра тем не менее практически не встречается — здесь люди обеспечены нужным количеством никотиновой кислоты, так как потребляют много кофе, очень дешевого в этих странах.

Кофе — единственное растение на Земле, в зернах которого содержится очень много хлорогеновой кислоты в сочетании с кофеином и калием (эта кислота встречается в плодах и листьях и других растений, но совсем в небольших количествах). Хлорогеновая кислота разлагается при поджаривании кофейных зерен. Есть основания думать, что именно продукты ее распада придают кофе характерный вкус и аромат.

После столь подробного описания может показаться, что проблемы определения «вкусовых» составляющих кофе просто нет — она решена! На самом же деле это не так. Среди веществ, совокупность которых создает вкусовую характеристику кофе, есть такие, присутствие которых обнаружено дегустаторами по запаху и на вкус, но никак пока не уловлено методами точного анализа.

АРОМАТ КОФЕ, как показали химические исследования, создает множество веществ: кислот, спиртов, альдегидов, кетонов, фенолов, гетероциклических азот- и серосодержащих соединений. Все они образуются в процессе поджаривания сырых зерен, когда идет разложение углеводов, белков, кофейного масла, тригонеллина.

Метод газовой хроматографии помог за последние годы обнаружить в составе кофе еще немало новых соединений — теперь их насчитывают около двухсот. Однако ни одно из них само по себе не обладает тем характерным ароматом, который свойствен кофе. Различие в аромате отдельных сортов кофе объясняется различными комбинациями тех или иных компонентов в их зернах. В какой-то степени запах напитка зависит и от способа варки кофе, и от поджаривания зерен — чем оно сильнее, тем больше выделяется летучих ароматических веществ.

При поджаривании кофейные зерна несколько «вспухают» под действием образующихся внутри них газов, в основном двуокиси углерода. Вместе с этими газами внутри зерна "сконсервируется" и его аромат. При размоле ароматические летучие вещества начинают выделяться вместе с углекислым газом — вот почему свежеразмолотый кофе пахнет так свежо и сильно. После размола кофе очень быстро теряет свою свежесть — не только из-за потери запаха, но также из-за разрушения на воздухе некоторых легко окисляющихся веществ.

Во многих странах Европы домашние хозяйки покупают жареный кофе в зернах и мелют их непосредственно перед приготовлением напитка. В Англии и США распространен другой способ, свежеподжаренный кофе герметично закупоривают в банки сразу же после размола. Воздух из банок выкачивают или заменяют азотом либо углекислым газом. Возможность окисления полностью исключается, и кофе остается свежим неопределенно долгое время.

ПРОБЛЕМАМ, связанным с производством и переработкой кофе, посвящено немало научных изысканий. Исследовательские лаборатории стран, производящих кофе, занимаются улучшением качества урожая, совершенствуют методы первичной обработки зерен. Множество работ посвящено изучению состава сырого и жареного кофе. На основе этих исследований удалось усовершенствовать способы сохранения вкусовых и ароматических свойств жареного кофе, метод получения быстрорастворимого кофе. Однако наши знания далеко не полны: как уже говорилось, до сих пор еще не известна в точности природа тех соединений, которые сообщают кофе его вкус и аромат. А поэтому можно с уверенностью утверждать. что в ближайшем будущем вряд ли удастся синтетическим путем скопировать кофе, созданный природой.

Р. Смит. Сокращенный перевод с английского Б. КОЛТОВОГО

(Химия и жизнь, 1966, №3)

Перейти к продукции

На главную

К общему алфавитному указателю статей