Американские химики с помощью инновационной электрохимической технологии научились одновременно определять крепость кофе и степень обжарки зерен, избавляя себя от сложных процедур пробоподготовки. Данная работа была представлена в журнале Nature Communications.
Традиционные методы оценки
Качество кофе всегда было важным аспектом в кофейной индустрии, но его оценка часто оставалась на откуп дегустаторам — так называемым капперам. Эти специалисты основывались на субъективном анализе, что вызывало растущую необходимость в объективных методах. На сегодняшний день самым распространенным способом количественной оценки качества кофе является рефрактометрия, которая фиксирует содержание растворенных веществ, ориентируясь на показатель преломления. Однако этот метод имеет свои недостатки: он не различает светлую и темную обжарку, несмотря на то, что для потребителя эти напитки существенно различаются по вкусу.
Более сложные техники, такие как жидкостная и газовая хроматография с масс-спектрометрией, требуют дорогостоящего и специализированного оборудования, а также длительной подготовки проб. Эти методы не всегда могут давать полное представление о вкусе, так как кофе содержит множество соединений, что затрудняет точное определение «вкусовых» молекул и их сочетаний.
Новая электрохимическая методика
Кристофер Хендон из Орегонского университета и его команда предложили новый метод определения крепости и обжарки кофе с использованием платинового электрода. Исследователи погружали электрод в готовый фильтр-кофе и снимали циклическую вольтамперограмму. Оказалось, что кофе способен проводить электрический ток без дополнительных добавок, благодаря содержанию слабых органических кислот, что позволяет проводить анализ без учета изменений pH. В катодной области сигнал линейно зависит от крепости напитка: чем больше растворенных веществ, тем выше электрический ток. При повторных измерениях ток снижается из-за кофеина и хлорогеновых кислот, что позволяет различать обжарку — темные сорта производят более выраженное подавление сигнала.
Эффективность и применение
Для проверки методики проводился слепой эксперимент с четырьмя партиями одного и того же кофе, обжаренного в одном цвете. Рефрактометр не обнаружил значительных различий между образцами, однако электрохимический метод выделил одну партию с нарушениями в качестве, что впоследствии подтвердил обжарщик. Такой подход может значительно упростить контроль качества в производстве, позволяя за считанные минуты получить калибровочную кривую на основе вольтамперограмм. Метод, помимо определения крепости, также дает представление о вкусовом профиле напитка из-за своей чувствительности к концентрации протонов и составляющим, влияющим на горечь и кислотность.
Инновации в области химии не единственные, кто оказывает влияние на пищевую промышленность. Физики, например, также изучают, как растительные заменители сливочного масла влияют на вкус традиционных продуктов, таких как шотландское печенье.
