Новое исследование, опубликованное в Scientific Reports, показывает, что весь кофе арабика следует одному и тому же шаблону развития цвета во время обжарки. Это может изменить стандарты контроля качества в отрасли.
Искусство и наука обжарки кофе
Обжарка кофе сочетает в себе науку и искусство, поскольку опытные обжарщики полагаются на визуальные, слуховые и обонятельные сигналы, чтобы определить идеальный уровень обжарки.
Однако новое исследование из Центра кофе Калифорнийского университета в Дэвисе открыло нечто удивительное. Несмотря на совершенно разные профили обжарки, техники и происхождение кофе, весь кофе арабика следует одной и той же универсальной цветовой кривой при преобразовании из зелёных зёрен в тёмную обжарку.
Стандарты для объективной оценки
Исследование устанавливает математическую взаимосвязь, которая может наконец-то привести к объективным, количественным стандартам в отрасли, которая десятилетиями полагалась на субъективные оценки.
Профессор Ирвин Р. Донис-Гонсалес, доцент кафедры послеуборочной инженерии в Департаменте биологической и сельскохозяйственной инженерии Калифорнийского университета в Дэвисе, рассказал Phys.org: «С тех пор, как я начал работать в области послеуборочной обработки, я был искренне очарован значением цвета. Цвет важен не только для внешнего вида; это ключевой показатель качества для многих продуктов, включая кофе».
Пробелы в научном понимании обжарки кофе
Исследователи восполнили пробел в нашем научном понимании кофе. Хотя цвет долгое время считался жизненно важным для оценки уровня обжарки и качества, удивительно мало было известно о том, как такие переменные обжарки, как температура и время в коммерческих обжарках, влияют на развитие цвета.
Большинство более ранних исследований проводилось в простых лабораторных печах, настроенных на постоянную температуру, что не отражает сложных и меняющихся условий, встречающихся в коммерческой обжарке. Команда Калифорнийского университета в Дэвисе использовала совершенно другой подход.
Методология исследования
«Мы установили профили обжарки на основе обширных источников, включая научную литературу, предыдущий практический опыт и установленные отраслевые рекомендации», — объяснил Донис-Гонсалес. «Используя коммерческую барабанную обжарочную машину, мы систематически варьировали скорость изменения температуры, чтобы наблюдать их влияние на развитие цвета кофе на протяжении всего процесса обжарки».
Исследователи протестировали семь кардинально отличающихся профилей обжарки, каждый из которых длился ровно 16 минут, но с совершенно разными энергетическими характеристиками: от профилей с быстрым стартом с высокой начальной температурой до подходов с постепенным повышением температуры.
Они брали пробы обжаренного кофе каждую минуту, создавая беспрецедентную картину высокого разрешения того, как цвет развивается на протяжении всего процесса.
Результаты исследования
Наиболее поразительное открытие произошло, когда команда нанесла свои измерения цвета в цветовом пространстве Lab. Цветовое пространство Lab — это научная система цвета, разработанная для соответствия человеческому зрительному восприятию. Координата L представляет светлоту, а охватывает спектр от зелёного до красного, а b* охватывает оттенки от синего до жёлтого.
«Цветовое пространство Lab* особенно подходит для количественной оценки развития цвета при обжарке, поскольку оно может обнаруживать тонкие вариации, которые могут быть упущены человеческим глазом, обеспечивая надёжную оценку в различных условиях освещения и снижая субъективную предвзятость», — сказал Донис-Гонсалес.
Независимо от того, использовали ли они профили быстрой, медленной или средней обжарки, и независимо от того, был ли кофе из Уганды, Индонезии или Сальвадора, каждый образец следовал одному и тому же фундаментальному пути в цветовом пространстве Lab*.
Исследователи могли описать эту «универсальную кривую цвета обжаренного кофе» с помощью точных математических уравнений. Их полиномиальные уравнения могли предсказать одну координату цвета по другой с точностью более 93%.
Практическое применение
Практическое применение выходит далеко за рамки стандартизации. Обжарщики могут использовать универсальную кривую для контроля качества в реальном времени, точно зная, где их кофе находится на универсальной цветовой траектории независимо от их конкретного профиля обжарки.
Исследовательская группа в настоящее время работает над тем, чтобы связать свои измерения Lab* с существующими шкалами уровня обжарки, такими как Agtron и Colorette, гарантируя, что универсальная кривая может быть использована с текущим промышленным оборудованием.
«Мы можем представить универсальную кривую обжаренного кофе профессионалам отрасли, которые с помощью систематических опросов могут помочь в категоризации и именовании цветов обжаренного кофе на основе своего опыта и отраслевых стандартов», — сказал Донис-Гонсалес.