烘焙程度不同的咖啡感官特征及主要化学成分

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• 　　咖啡是世界上流行最广泛的的饮料之一，最有商业价值的品种是阿拉比卡及罗布斯特。本文选取云南小粒阿拉比卡咖啡和印度罗布斯特咖啡作为两大种系的代表，研究了不同烘焙程度两种咖啡的感官剖面图，并测定了咖啡中主要的不挥发性成分、香气物质。然后，通过多元统计分析方法比较了两种感官描述性方法用于咖啡研究时的优缺点、分析烘焙程度对咖啡感官特征及化学成分的影响规律，并研究感官品质与化学成分之间的相关性。 　　 　　主要研究结论如下：从感官描述词、风味剖面图、样品分类等方面比较了蛛网图法（Spectrum）与快速剖面法（FP）两种感官描述方法的异同。通过Spectrum法，建立了便于中国消费者理解的15个咖啡感官描述词，描述了两种咖啡在不同烘焙程度时的感官特征：咖啡青豆具有强烈的青草味、生豆味，随着烘焙程度加深，坚果味、烘烤味、橡胶味以及焦味增强。与云南咖啡相比，罗布斯特咖啡颜色较浅、香气较弱，具有典型性大麦茶味和苦味。通过FP法，生成了46个消费者词汇，得到了样品的感官剖面图，但是由于图中属性理解困难，不能进行具体的样品特征描述。两种方法生成的感官剖面图相关性系数仅为0.353。当样品差异小、样品数量大时，FP准确度不高。故采用Spectrum法的数据进行后续分析。 　　 　　通过对不同烘焙程度的两种咖啡进行不挥发性成分分析，发现从青豆到低度烘焙时，奎宁酸、苹果酸增加200%以上，导致咖啡pH下降，然后，随着烘焙程度加深，绿原酸、柠檬酸下降，导致了pH值上升。通过HS-SPME GC-MS测定香气成分，优化得到最佳萃取条件是用CVB/CAR/PDMS30-50μm萃取头，60°C吸附30min。实验共检测出挥发性香气成分126种，其中呋喃类、吡嗪类化合物含量最多。在深度烘焙时，两种咖啡中呋喃和吡嗪分别占40%及10%左右。云南咖啡的挥发性物质总量高于罗布斯特10%以上，两种咖啡总峰面积都随着烘焙程度增加急剧上升300%以上，说明在烘焙过程中产生大量的挥发性物质。进一步通过PLS法，建立了咖啡品种、化学成分与感官品质三者之间的联系。研究发现，区分云南咖啡与罗布斯特咖啡的主要感官属性是大麦茶味及苦味，主要化学物质是2-甲基丁醛、乙酸和咖啡因。区分青豆与焙炒之后咖啡豆的主要感官属性是青草味、生豆味、嗅觉酸味、烘烤味及坚果味，主要化学物质己醛、苹果酸、2,3,5-三甲基吡嗪、2-乙酰基呋喃等。区分不同烘焙程度咖啡豆（不含青豆）的主要感官属性是酸味、焦味及刺激味，主要化学物质是柠檬酸、绿原酸、糠醇、吡啶、含硫化合物、2,3-戊二酮及乙醛。