10. Кофе, особенности состава, схемы получения, ассортимент, классификация, экспертиза. Сырье для производства кофе

Кофе — многолетнее растение, произрастающее в зоне от 20 °ю. ш.до 20 °с. ш., в тропиках с умеренным климатом, среднегодовой температурой воздуха 19–25 °С и количеством осадков 1000–1500 мм в год. Плантации кофе расположены на высоте от 30 до 2000 м над уровнем моря на рыхлых песчаных почвах, богатых перегноем, фосфором и калием. Растения плодоносят через 1–2 года после посадки, но массовый сбор урожая начинается, когда дерево имеет возраст 4–7 лет, а высокие урожаи получают после 10–15 лет. Интенсивное плодоношение растений кофе продолжается на протяжении 25–30 лет, после чего урожайность падает, хотя само дерево может жить до 200 лет.

Высота дикорастущих растений достигает 6–10 м, а культурные растения для удобства сбора урожая выращивают только до уровня 2–4 м. Деревья чувствительны к температуре воздуха и могут погибнуть, если температура упадет ниже 8 °С. Прямые лучи солнца не должны попадать на растения, поэтому на плантациях высаживаются растения - затемнители (деревья эритраны, цветущие одновременно с кофейными растениями, но не белыми, как кофе, а красными цветами). Кроны кофейных деревьев густые, а листья вечнозеленые, твердые «кожистые» и блестящие, цветы небольшого размера, белые и ароматные с запахом, сходным с жасмином, располагаются в пазухах листьев. Цветение растений продолжается в течение 4–5 мес. и более. Кофейные плоды созревают через 6–7 мес. после цветения. Созревание зависит от почвенно-климатических условий. Но чаще всего начинается в октябре и длится до весны следующего года. Плод кофе — костянка напоминает вишню по размеру и окраске (от темно-красной до красно- фиолетовой), но некоторые разновидности растений могут иметь плоды желтовато-оранжевого цвета. Вкус плодов кофе сладковатый, форма овальная или шаровидная.

Под наружной плодовой оболочкой расположена плодовая мякоть, в которой находятся два прижатых друг к другу полуовальных зерна. Каждое зерно заключено в роговую оболочку, снаружи покрытую тонким слоем слизи. Под роговой оболочкой располагается семенная оболочка, называемая «серебристой кожицей», в которой и помещаются семена (зерна) кофе. Одна сторона зерна округлая, другая — плоская. На плоской стороне имеется продольный глубокий желобок, от которого отходит маленький зародыш. У некоторых разновидностей кофейных растений в плоде развивается лишь одно крупное зерно, а другое не созревает. В этом случае предпочтение отдается более крупным зернам, называемым «перл», которые очень ценятся любителями кофе. Встречаются также разновидности кофейных растений, в плодах которых развивается более четырех мелких зерен.

Урожай кофе достигает 3 кг со взрослого дерева или 15–20 ц с га. Наибольшие урожаи с дерева получают через каждые три года. Сбор кофе — очень трудоемкая работа, причем в зависимости от климата урожай может быть до четырех раз в году (на горных плантациях 1 раз).

Созревшие плоды собирают вручную, складывают в корзины и направляют на пункты переработки для отделения плодовой мякоти и удаления оболочек. Существуют два основных метода обработки кофе — сухой и мокрый.

Сухой способ — более старый и более простой. Плоды моют, затем рассыпают на подстилке и сушат 2–3 недели. Иногда это делают в сушилках. В результате происходит как сушка, так и ферментация зерна. Во время сушки зерно несколько раз в день перемешивают граблями. После того как зерно достаточно просушено, его засыпают в специальную машину с жерновами для удаления всех оболочек и высохшей мякоти. Сухой способ очистки кофе применяется на плантациях Сальвадора, Йемена и в других странах.

Мокрый способ используется для приготовления лучших сортов кофе и позволяет получить зерно очень хорошего качества. Суть метода состоит в том, что после промывки в течение 24 ч плоды помещают в машину для отделения мякоти (пульпы). Затем сырье загружают в емкости (ферментаторы), где происходит ферментация в течение 24–36 ч при температуре 18–30 °С. После этого кофейную пульпу моют, а для лучшего отделения слизистого слоя и оболочек от зерен (они находятся в пульпе) по ходу движения кофейной пульпы подают воду, нагретую до 43–49 °С. Зерна, освобожденные от пульпы, сушат до влажности 12 %. Высушенный кофе содержит пергаментную исеребристую оболочки, для отделения которых зерна подвергают лущению и полированию. По завершении лущения кофе калибруют, сортируют по размеру и цвету. Мокрый способ очистки зерен кофе применяют на больших плантациях и он преобладает в Бразилии, Колумбии, Гватемале, Пуэрто-Рико, Индии и в некоторых других странах.

В США применяется химический способ очистки, основанный на обработке кофейных зерен раствором едкого натра в течение 4–5 мин при непрерывном механическом перемешивании с последующим удалением мякоти путем трехкратного промывания водой.

После сушки и сортировки кофе упаковывают в стандартные джутовые мешки массой нетто 60 кг. При хранении зеленого кофе в течение года и более качество его улучшается, а травянистый вкус, характерный для напитка из кофе свежего урожая, теряется. Поэтому на рынки по-ступает кофе, предварительно хранившийся не менее года. Улучшение качества сырого кофе в процессе хранения объясняется ферментативным дозреванием зерен, в результате которого усиливается кофейный аромат и несколько повышается экстрактивность. Аравийский кофе приобретает высокие вкусовые свойства после трехлетнего хранения, а бразильский — после 8–10 лет.

Классификация кофе-сырья на мировом рынке

На мировой рынок поступает зеленый кофе разного качества, чтообусловлено разнообразием условий его выращивания, культурой обработки и географическим расположением страны-производителя.

В мире не существует единого стандарта на зеленый кофе, а действует национальные стандарты стран-производителей на экспортируемое сырье.

Коммерческая классификация кофе-сырья, поступающего намировой рынок, предполагает деление кофе на:

• бразильский — это кофе Арабика, выращенный в Бразилии;

• милдс — кофе Арабика из любой другой страны;

• Робуста.

Более распространена классификация зеленого кофе в коммерческих целях по географическому признаку. В соответствии с таким подходом все сорта кофе разделяют на три группы в зависимости от места произрастания — американские, азиатские, африканские. Среди американских сортов особо выделяют бразильские.

Каждая группа объединяет виды кофе по названию стран-производителей. Названия же отдельных коммерческих (торговых) сортов кофе, производимого в этих странах, как правило, соответствует наименованию местности, где кофе выращен, или названию порта вывоза, или названию страны. Например: американский кофе (группа), из Бразилии (вид группы), сорт Сантос-бурбон (порт вывоза — Сантус). Наименование «бурбон» показывает, что этот кофе относится к ботаническому виду Арабика. К виду Робуста принадлежат сорта Сантос № 1–4, которые также вывозят через этот порт.

Существует классификация кофе в зависимости от срока хранения, а также выделяют группу кофе без химической обработки деревьев:

• новый урожай (newсгар) — свежие кофейные зерна, полученные сразу после сбора и обработки;

• выдержанный (maturecoffee) — зерна кофе хранились на складах в течение 2–3 лет;

• старый кофе (aged) или винтадж (vintage) — когда кофейные зерна хранятся длительное время (6–10 лет);

• органический кофе (огganiccoffee) — зерна, полученные без применения химических средств, обработки деревьев или урожая;

Сырой кофе хранят в местах производства. Каждый коммерческий сорт кофе выдерживают в течение строго определенного срока до реализации.

Химический состав кофе-сырья

Знание химического состава зеленого кофе необходимо для идентификации ботанического вида и товарного сорта кофейного сырья.

В состав сырых кофейных зерен, используемых для производстваразличных кофепродуктов, входят вода, алкалоиды, белковые вещества, липиды, углеводы, фенольные соединения, минеральные и органические вещества, витамины, ферменты и другие компоненты.

Вода. Показатель влажности сырого кофе имеет существенной значение для оценки его качества.

Содержание влаги в сыром кофе играет важную роль при экспорте и импорте его, так как все расчеты между поставщиками и покупателями кофе производится на основе показателя влажности (в %). Количество воды в зернах кофе по норме, принятой Международной организацией кофе, должно составлять 12 ± 1 %.

Экстрактивные вещества. В зеленом кофе количество экстрактивных водорастворимых веществ (в пересчете на сухое вещество) составляет 32–36 %.

Алкалоиды. Обуславливают тонизирующее действие кофе на организм человека. Они представлены кофеином, тригономеллином, теобромином, теофиллином. Их содержание в кофе вида Арабика колеблется от 0,6 до 1,2 %, в кофе Робуста — 1,8–3,0, в кофе Либерика — 1,2–1,5 %. Алкалоиды в кофе преимущественно находятся в свободном состоянии (в чае, к примеру, алкалоиды связаны с танином). Поэтому тонизирующие свойства у кофе более выражены, чем у чая.

Углеводы.В состав углеводной фракции кофе входят сахара (моносахариды — 3,0–5,0 %, сахароза — 6,0–10,0 %), высокомолекулярные полисахариды (клетчатка, лигнин, целлюлоза — до 30,0 %), пектиновые вещества — 2,0–3,0 %. Установлено, что в кофе вида Арабика содержится больше сахара, чем в Робусте, что обуславливает большие потери массы кофе Арабика при обжаривании за счет разрушения сахаров: при обжаривании зерен кофе сахара участвуют в реакции карамелизации, образуя веществакарамелены, придающие кофе горечь.

Фенольные соединения. В кофе этот класс веществ представлен дубильными веществами (танин, катехины и др.) и хлорогеновыми или фенольными кислотами (до 10,0 %), причем в кофе Робуста доля фенольных кислот выше (9,0–11,0 %), чем у кофе Арабика (5,5–8,0 %). Эти вещества определяют терпкость, поэтому кофе Робуста (напиток) имеет более грубый, излишне терпкий вкус по сравнению с напитком кофе Арабика.

Белковые вещества.Представлены белками (около 10,0 %) и свободными аминокислотами. Аминокислоты кофе при обжаривании зерен взаимодействуют с сахарами, образуя меланоидины — вещества, отвечающие за темный цвет обжаренных зерен.

Липиды. Кофе относится к группе растительного сырья, богатого липидами. В кофе Арабика липидов содержится 12,0–18,0 %; в кофе Робуста — 9,0–13,0; в кофе Либерика — 11,0–12,0 %. Триглицериды кофе содержат преимущественно непредельные жирные кислоты. Однако, несмотря на это, кофейный жир мало подвержен окислительным процессам благодаря наличию в кофе природных антиоксидантов — токоферолов.

Минеральные вещества. Сырой кофе содержит 3,0–4,5 % минеральных соединений, среди которых преобладают: калий, магний, кальций, а также присутствуют: натрий, железо, марганец и другие. По некоторым данным, наличие в кофе марганца и рубидия обусловливает лучшие свойства напитка.

Органические кислоты. В кофе обнаружены лимонная, яблочная,малиновая, уксусная и щавелевая кислоты в количестве 1,0–2,0 %. Состав и содержание органических кислот в зернах разных видов и сортов кофе не одинаков.

Витамины. В кофейных зернах обнаружены тиамин (В1), рибофлавин (В2), пантотеновая кислота, никотиновая кислота (РР), пиридоксин (В6), витамин В12 и токоферол (Е).

Ферменты. Сырой кофе, поступающий на промышленную переработку, — биологически активный продукт, в котором локализованы ферментные системы почти всех классов: оксидоредуктазы, гидролазы, трансферазы и изомеразы, играющие важную роль в биохимических и физико-химических процессах зерна. Изменение цвета сырого кофе разных видов и сортов при хранении от зеленого и светло-зеленого до белого, беловато-желтого, желтого и коричневого связано с изменением активности комплекса ферментных систем, содержащихся в кофейных зернах.

Белки, липиды и полисахариды кофе относятся к неэкстрактивнымвеществам и остаются в «кофейной гуще» при заваривании кофе.

Экспертиза кофе-сырья

Зеленый кофе используют для приготовления натурального жареного и растворимого кофе, а также — кофесодержащих кофейных напитков.

Зеленый кофе, поступающий в Российскую Федерацию, подразделяют на сорта: Премиум, высший, первый, второй. Деление на сорта обусловлено ботаническим видом кофе и качеством (количеством дефектных зерен) в сырье.

К сорту Премиум относят зеленый кофе ботанического вида Арабика с суммарным количеством дефектных зерен не более 18 шт.; к высшему сорту также относят кофе вида Арабика, но с количеством дефектных зерен не более 25 шт.; к первому сорту причисляют кофе видов Арабика и Робуста с количеством дефектных зерен не более 115 шт. и ко второму сорту — кофе вида Робуста с суммарным количеством дефектных зерен не более 250 шт.

Таким образом, в зависимости от количества дефектов зеленый кофе вида Арабика бывает сортов: Премиум, высшего и первого; а Робуста — первого и второго.

К каждому сорту зеленого кофе относят определенные торговые наименования (коммерческие сорта).

К сорту Премиум относят зеленый кофе ботанического вида Арабика торговых наименований: Эфиопия — Yrgacheffe 2, Sidamo 2; Кения —АА, АВ, АА/АВ, АА fag; Танзания — АА fagplus, АВ fag; Коста-Рика SНВ; Гватемала SНВ; Мексика Магаgogype; Никарагуа Магаgоgуре и другие, равноценные им.

К высшему сорту относят зеленый кофе ботанического вида Арабика торговых наименований: Индия Плантейшн А, Индия ПлантейшнВ, Коста-Рика НВ; Гватемала НВ; Гондурас НG; Бразилия Santos 2/3, Бразилия Ваhia; Эфиопия — Sidamograde 4, Наггагgrade 4 и другие, равноценные им.

К первому сорту относят зеленый кофе ботанического вида Арабика торговых наименований: Бразилия Santos 3/4; Индия Сhеггу АВ; Уганда Drugar; Эфиопия Djimmahgrade 5 и другие, равноценные им,и зеленый кофе ботанического вида Робуста торговых наименований:Индия Сheгrу АВ; Уганда Standart; Индонезия ЕLВ; Мексика Washed;Танзания UGS; Камерун — grade 1 и grade 2; Берег Слоновой Кости — Screen 18, grade 1 и grade 2 и другие, равноценные им.

Ко второму сорту относят зеленый кофе ботанического вида Робуста торговых наименований: Вьетнам — grade 1 и grade 2; Мадагаскар — grade 1 и grade 2; Индонезия; Лаос; Танзания; Уганда и другие, равноценные им.

При экспертизе зеленого кофе учитывают:

• внешний вид зерен (цвет и форму);

• вид зерна на разрезе;

• массу и количество зерен в 1 л;

• запах зерен;

• наличие минеральной и органической примесей;

• количество дефектных зерен в пересчете на черное зерно;

• вкус и аромат напитка из обжаренного кофе.

В зеленом кофе не допускаются: зараженность вредителями хлебных запасов; наличие зерен с плесенью и гнилью.

Содержание токсичных элементов, пестицидов, микотоксинов не должно превышать допустимых значений, установленных санитарными нормами и правилами.

Дефекты, встречающиеся в зеленом кофе, влияют на качество обжаренных зерен, вкус и аромат приготовленного напитка. В действующем на кофе-сырье стандарте описаны основные дефекты зерен, причины их возникновения, коэффициенты значимости каждого дефекта. Все это имеет значение для определения товарного сорта и общей оценки качества кофе-сырья.

Дефекты зеленого кофе в зависимости от причин их образования подразделяют на следующие группы:

• дефекты, образующиеся в процессе роста или обработки кофейных плодов;

• дефекты, образующиеся при сборе кофейных плодов;

• дефекты, образующиеся при переработке кофейных плодов;

• дефекты, образующиеся при хранении и транспортировании зерен кофе;

• дефекты, зависящие от степени очистки (сепарации) зерен кофе.

К дефектам сырого кофе относят:

• черное зерно;

• частично черное зерно;

• зерно, поврежденное насекомыми;

• темно-коричневое зерно;

• янтарное зерно;

• обломки зерен;

• ломаное зерно;

• кислое зерно;

• плодовые оболочки;

• сморщенное зерно;

• белое зерно;

• сухой плод и другие дефекты;

• примеси (палочки, камни разных размеров, земля).

Все дефекты в зависимости от степени их влияния на качество обжаренных зерен, вкус и аромат напитка квалифицируются на группы:

• ОСБ(VS) — очень серьезное влияние;

• СБ (S) — серьезное влияние;

• СрВ (MS) — среднее влияние;

• НВ (M) — небольшое влияние.

На основе квалификации дефектов разработаны коэффициенты их значимости.

Коэффициенты значимости дефектов установлены для оценки каждого вида дефектов по отношению к основному дефекту зеленого кофе — черному зерну. Их используют для подсчета суммарного количества дефектов в целях определения качества кофе и его товарного сорта согласно требованиям действующего документа на зеленый кофе или техническим условиям контракта на поставку импортного сырья.

Из физико-химических показателей в зеленом кофе определяют: влажность (12,0 ± 1,0 %), экстрактивные вещества (20,0–30,0 % в зависимости от сорта); кофеин (0,7–2,0 % в зависимости от сорта); массовую долю золы (3,0–4,5 % в зависимости от сорта); органическая примесь (ветки, стебли, палочки — 6,0–11,0 %).

По внешнему виду кофейные зерна имеют длину 6–15 мм, ширину 5–10 мм, толщину 3–6 мм в зависимости от ботанического вида, сорта и условий произрастания кофе.

При органолептической оценке напитков, приготовленных из свежеобжаренного кофе-сырья, учитывают:

• вкус и его оттенки (горьковато-кисловатый у кофе высших сортов; горьковато-вяжущий с кислинкой у кофе первых сортов и резкий, грубый у кофе вторых сортов);

• аромат (нежный, тонкий — у кофе высших сортов; неярко выраженный — у кофе первых сортов; слабый аромат — у кофе вторых сортов);

• настой (крепкий — у кофе высших сортов; хорошая крепость — у кофе первых сортов; крепкий, грубый — у кофе вторых сортов).

При дегустации кофе (международные требования) кофе-сырье обжаривают при температуре 180 °С в течение 7 мин, и от каждого сорта после пробного обжаривания отбирают 4 порции по 24 г каждая.

В напитке из кофе Робуста оценивают вкус (тонкий, средний, острый) и наличие привкуса сырого кофе. В напитке из кофе Арабика отмечают наличие нежного тонкого аромата и кислотность во вкусе.