Процеси, що відбуваються під час обсмажування кави

   Не можна приготувати кавовий напій із сирих зерен кави, тому його попередньо обсмажують при певних умовах. У процесі смаження, який є основною операцією переробки сирих кавових зерен, формуються специфічний смак і аромат кави.

   Загальна схема промислової переробки сирої кави включає наступні операції:       

- підготовку сировини, яка полягає у відділенні від зерен сторонніх домішок; 

- обсмаження сирих зерен при температурі 160-220 ° С протягом 14-60 хв до отримання добреламких зерен коричневого кольору з вираженим кавовим ароматом;

-  охолодження зерен в охолоджувальних чанах і колонках до температури 40°С;  

- подрібнення обсмаженої кави на вальцьових верстатах або млинових жорнах з подальшим просіюванням;

- розважуваня і пакування.

  Притаманний каві колір, смак і аромат кавові зерна набувають під час обсмажування в результаті піролітичних (Крекінгових) перетворень речовин, головним чином вуглеводів, дубильних речовин і органічних кислот. Обжарювання кави супроводжується незначним (на 30-40%) збільшенням об’єму зерен. При обсмажуванні в результаті піролітичних процесів в кавових зернах накопичується вуглекислий газ, в результаті чого тиск у них підвищується до 1,6-2,5 МПа, і навіть при охолодженні зерен воно знижується лише до 0,8- 1,2 МПа. Чим менші розміри і об’єм сирого зерна, тим більше вони збільшуються в об’ємі. Тому в кавових зернах, великих за розміром, формується і більший тиск.

  Залежно від розміру зерна, при одній і тій же температурі, крекінгові процеси протікають при різних значеннях тиску. Тому піроліз різних з’єднань протікає до різних стадій руйнувань. Це і дозволяє отримувати смажену каву з різними смакоароматичними властивостями.

   В процесі обсмаження загальна кількість розчинних речовин, що містяться в каві помітно знижується, в основному за рахунок цукрів, які карамелізуються при високій температурі і вступають у з’єднання з амінокислотами при утворенні меланоїдинів, які спільно з карамеленом утворюють коричневе забарвлення смажених зерен. Знижується і зміст нерозчинних полісахаридів, в тому числі геміцелюлози.

  З клітковини в результаті піролітичних процесів утворюються кислоти, ацетон та інші сполуки. Геміцелюлоза розкладається на прості цукри і надалі відбувається утворення фурфуролу і фурфуролового спирту, які беруть участь поряд з іншими летючими сполуками в створенні аромату готової кави. Новоутворення декстринів відбувається в результаті гідролізу полісахаридів. Сумарна кількість азотистих речовин змінюється несильно, але при цьому деяка частина білкових речовин розкладається до аміаку, амінів, піролу, а амінокислоти використовуються в реакціях меланоїдиноутворення.

   Жири частково розкладаються з утворенням вільних жирних кислот і акролеїну, але загальний вміст ліпідів при цьому далі зростає.

   При високотемпературній обжарці відбувається незначна сублімація кофеїну, проте його відсотковий вміст у смажених зернах стає навіть трохи вищим, ніж в сирих, через зниження вологості і збільшення частки сухих речовин. Як вільна, так і така що входить до складу каводубильної кислоти хлорогенова кислота розпадається на хінну і кавову кислоти. Крім того, з хлорогенової кислоти утворюються феноли, неохлорогенова та ізохлорогенова кислоти.

      У формуванні аромату смаженої кави велику роль відіграє піридин і його похідні, які утворюються в результаті піролізу алкалоїду трігонеліну, що знаходиться в сирих зернах. Трігонелін, крім того, при обсмажуванні кави частково перетворюється на нікотинову кислоту (вітамін РР), підвищуючи тим самим фізіологічну цінність зерен і напою з них. Встановлено, що в сирій каві містяться вітаміни групи В (В1 (В2, В6, В12 і пантотенова кислота) в процесі обсмаження зерен відносно стійко зберігаються і переходять в напій.

   У процесі формування смаку кави з усіх компонентів його складу найбільше значення мають дубильні речовини, кислоти, особливо хлорогенова та продукти її розщеплення, а також продукти карамелізації. Багато компонентів хімічного складу кави, що містяться у вихідній сировині і знову утворюються при термічній обробці, реагуючи між собою, утворюють складний комплекс сполук (в основному летких), що обумовлюють неповторний аромат смаженої кави. У складі ароматичних речовин смаженої кави в даний час ідентифіковано більше 700 сполук, з яких найбільш важливі наступні (перелік складений з урахуванням кількісного вмісту компонентів – від більшого до меншого): оцтова кислота, фурфурол, анетол (оксіацетон), піридин, леткі кислоти, піразинові та ін.

    Загальний вміст ароматичних речовин в смаженій каві коливається від 0,055 до 1,5% і залежить від виду сировини, режимів обсмажування та охолодження, часу, що пройшов з моменту термічної обробки, способу упаковки та умов зберігання.          Смажена кава з часом втрачає свій аромат. Пояснюється це наступним чином. При обсмажуванні в кавових зернах накопичується вуглекислий газ, в результаті чого тиск у них підвищується до 1,6-2,5 МПа, і навіть при охолодженні зерен воно знижується лише до 0,8- 1,2 МПа. Після помелу кави вуглекислий газ швидко виділяється з частинок разом з ароматичними речовинами. Маса зерен при цьому зменшується (дає чад) на 13-21%, що зумовлено випаровуванням води і піролізом органічних сполук з утворенням легколетких речовин. Виділений шляхом дистиляції у вигляді маслянистої рідини, або сконденсований в рідкому азоті, комплекс ароматичних речовин є дуже нестабільним, і навіть під час зберігання без доступу повітря при низькій температурі він змінюється. Тому кава, через нестійкості його ароматичних речовин, обсмажують безпосередньо перед реалізацією або вживанням. В даний час розроблена автором, а також професором Б. В. Артем’євим технологія отримання ароматичних речовин кави з іншої сировини – чайної пилу, дубових стружок. Для цього створюють умови піролізу рослинної сировини – такі ж, які формуються при обсмажуванні кави.

Прорахуємо ваше замовлення і дамо відповідь на ваші запитання

Ім'я*

E-mail*

Телефон*

Повідомлення*