Липиды в кофе

12
02 / 2019
Общие свойства липидов в значительной степени определяются входящими в их состав жирными кислотами.

Кофе относится к группе растительного сырья, богатого липидами. В зернах вида Арабика липидов содержится 12—18 %, вида Каниформа (Робуста) — 9—13,4% и вида Либерика — 11—12%. Общие свойства липидов в значительной степени определяются входящими в их состав жирными кислотами. Газохроматографическим методом анализа установлено, что непредельные жирные кислоты составляют 50,1—59,9 % общего количества жирных кислот сырого кофе. Высокое содержание непредельных жирных кислот может свидетельствовать о возможных окислительных процессах в кофейном масле. Однако многолетние наблюдения за изменением перекисных и тиобарбитуровых чисел жира при хранении кофе не подтверждают факта изменения этих показателей. Содержание свободных жирных кислот в сырых кофейных зернах высших сортов составляет 0,5—3 %, в зернах же более низкого качества — до 20%. По количеству отдельных жирных кислот между сортами одного и того же вида кофе выявлены различия в распределении жирных кислот между триглицеридами, эфирами дитерпенов и собственно эфирами. Из общего количества жирных кислот в эфирных маслах кофе линолевая составляет 37—50%, пальмитиновая — 23 — 25, олеиновая — 9—14, линолеиновая — 1—5, арахидоновая — 1—4, а миристиновая и бегеновая — до 0,6 %. В следовых количествах обнаружены также гадолеиновая, лигноцериновая, маргариновая и гексадиеновая кислоты.

В кофейных зернах дикорастущего вида С. Racemosa состав жирных кислот несколько иной. В них преобладает пальмитиновая (39,1 %), линолеиновая (34,71 %), стеариновая (10,41 %) и олеиновая (10%) кислоты. Йодное число масла сырых кофейных зерен 82—102, число омыления 180—189, бензидиновое число 0,9—1,1, показатель преломления 1,47—1,4744. Масло кофе содержит примерно 4 % фосфатидов.

Неомыляемая фракция липидов включает компоненты, нерастворяющиеся в воде после обработки спиртовым раствором щелочи. В масле зерен кофе видов Арабика и Канифора (Робуста) содержится от 7 до 20 % неомыляемых компонентов липидов, которые обусловливают низкую точку плавления масла (8 °С). Удалив их, точку плавления можно повысить до 34—36 °С.

Два дитерпена — кафестрол и кавеол (1,2-дегидрокафестрол) — составляют соответственно 40 и 20 % неомыляемой фракции и присутствуют в масле кофе преимущественно в виде эфиров жирных кислот. На стеролы кофейного масла приходится около 20 % неомыляемых компонентов липидов, на серотонины — 3—6 %, а остальные компоненты (около 15 %) представлены алифатическими углеводородами, включая наноксан, и разными пигментами.

Благодаря новым методам структурного анализа достигнуты определенные успехи в идентификации некоторых стеролов. Стеролы масла кофе аналогичны содержащимся в других видах растительного сырья. В основном это ситостерин (53—55 %), кампестрол (16—18%), стигмастерин (22—28 %) и еще около 10 стеролов, которые присутствуют в меньшем количестве и в сумме составляют примерно 7 % всех стеролов масла кофе. В кутикулярном слое сырых кофейных зерен содержатся окситриптамиды карбоновых кислот (5-гидрокситриптамиды) в количестве от 0,08 до 0,24 %. Наряду с антиокислительными эти вещества играют роль фактора свежести или старости кофе, так как в процессе хранения одновременно с изменением цвета кофейных зерен (потемнением) под действием света и воздуха снижается и содержание в них триптамидов. В связи с тем что окситриптамиды вызывают нарушения функций желудка у людей с повышенной чувствительностью, разработан целый ряд способов удаления их из кофейных зерен.

Проводилось определение кофе Робуста в коммерческих смесях с сортом Арабика. Анализу подвергали фракции неомыляемых липидов, экстрагированных из кофе Робуста и Арабика различного географического происхождения. Исследования с помощью ГХ показали, что существенное различие в ряде компонентов между двумя видами может служить основой для определения количества кофе Робуста в смесях его с кофе Арабика. Однако для более точного определения наличия кофе Робуста следует использовать соотношение компонентов во фракции дитерпеновых спиртов, а не в стерольной фракции.

Изучалась степень извлечения жиров из кофе Робуста с Мадагаскара в кофейный напиток, приготовленный кипячением кофе грубого помола (скандинавский способ), растворением мелкого быстрорастворимого кофе в горячей воде и фильтрацией горячей водой через слой кофе среднего помола. Полученные напитки концентрировали выпариванием, высушивали криогенным способом и экстрагировали из них липиды третбутилметиловым эфиром в аппарате Сокслета.

Методом эксклюзионной хроматографии разделяли полученный экстракт на три фракции, содержащие триацилглицерины, дитерпеновые эфиры и свободные жирные кислоты. Анализ этих фракций проводили методом ГХ. Общее содержание липидов в кофейном напитке, приготовленном по скандинавскому способу, составило 2,2 % от содержания жиров в молотом кофе, при растворении быстрорастворимого кофе в горячей воде — 0,4 %, а при фильтрации горячей воды через слой кофе среднего помола — 0,2 %. С уменьшением размеров частиц молотого кофе степень экстракции липидов увеличивается при скандинавском способе заваривания, для быстрорастворимого кофе уменьшается и остается неизменной при получении напитка способом фильтрации. Исследовалось также поведение липидной фракции в технологической цепочке зеленые зерна — обжаренный кофе — декофеинизированный кофе (после обжаривания). В опыте использовали виды Арабика и Робуста. Декофеинизацию проводили двумя способами: дихлорметаном и CO2 в сверхкритическом состоянии. Наблюдали большое различие в содержании липидов и влаги, а также в составе липидных фракций. При разных способах декофеинизации общее содержание жирных кислот в сортах кофе существенно не отличалось.

Проводились анализы липидного состава образцов кофе из различных регионов произрастания. Исследовались образцы исходного кофе, декофеинизированного и подверженного различной товарной обработке. При этом определяли общее количество жира, содержание жирных кислот, летучих веществ, дитерпеновых спиртов, стеролов, прочие полярные элементы и ряд других показателей.

Хроматографическому анализу в целях исследования изменений липидного состава подвергали три смеси кофе — до и после обжаривания при 200 °С. Показано, что после обжаривания несколько снижается количество насыщенных кислот и немного увеличивается содержание ненасыщенных. В результате установлено различие между обжаренным и сырым кофе, между смесью видов Коста-Рика, Колумбия и Сантос.