Ученые разработали электрохимический метод измерения качества кофе: конец субъективному вкусу?

Когда вы завариваете утренний кофе, вы, вероятно, не задумываетесь о сложной химической структуре каждого глотка. Интенсивность, горечь, кислотность и полнота вкуса зависят от множества факторов, включая сорт зерен, степень обжарки и метод заваривания. До сих пор кофейная индустрия в значительной степени полагалась на дегустационные комиссии для оценки качества напитка, но эти методы субъективны и могут различаться у разных экспертов.

Группа исследователей предложила инновационное решение:  использовать электрохимические методы для объективного измерения качества кофе. В недавнем исследовании, которое еще не было рецензировано, ученые изучили, как  циклическая вольтамперометрия — метод, обычно используемый для анализа окислительно-восстановительных свойств молекул — может точно количественно определить концентрацию и степень обжарки кофе. Такой подход может произвести революцию в способе оценки кофе, устранив субъективность дегустации и предоставив количественные данные о его качестве.

Новый подход: измерение кофе с помощью «электричества»

Проблема объективной оценки кофе не нова. Начиная с 1950-х годов отрасль стремилась к получению количественных показателей, выходящих за рамки сенсорного тестирования.  До сих пор измерение показателя преломления кофе было стандартом для определения его концентрации, параметра, известного как «общее содержание растворенных твердых веществ» (%TDS). Однако этот метод не делает различий между кофе светлой и темной обжарки, что существенно влияет на вкусовой профиль.

Новое исследование предполагает, что циклическая вольтамперометрия может решить эту проблему.  Исследователи обнаружили, что электрохимическое поведение кофе меняется в зависимости от его концентрации и степени обжарки . В частности, они заметили, что электрический ток, генерируемый в области восстановления протонов, напрямую зависит от количества растворенного в напитке кофе и изменяется под воздействием соединений, образующихся во время обжарки.

Как работает эта техника?

Исследовательская группа использовала платиновый электрод, погруженный в заваренный кофе, и подавала различное напряжение, одновременно регистрируя генерируемые электрические токи.  Они обнаружили, что интенсивность сигнала варьировалась в зависимости от количества протонов в образце, что является показателем концентрации кофе . Кроме того, отложение органических соединений на электроде позволило оценить степень обжарки.

Чтобы подтвердить свою гипотезу, ученые проанализировали различные сорта кофе, обжаренные на разных уровнях.  Они обнаружили, что более темные сорта кофе подавляют электрический сигнал сильнее, чем более светлые, из-за присутствия молекул, образующихся во время обжарки, таких как кофеин и хлорогеновые кислоты. Это открытие является ключевым, поскольку оно означает, что метод измеряет не только концентрацию кофе, но и процесс обжарки, который определяет его сенсорный профиль.

Отличия от традиционных методов

Одной из основных проблем метода, основанного на показателе преломления, является то, что  он не различает различные химические составы с одинаковым %TDS. Два сорта кофе одинаковой крепости могут иметь совершенно разные вкусовые характеристики в зависимости от обжарки и происхождения.

Напротив, новый электрохимический подход позволяет:

• Более точно определить концентрацию кофе.
• Различить кофе с разной степенью обжарки с помощью рефрактометрии невозможно.
• Получайте данные в режиме реального времени без необходимости использования дорогостоящего лабораторного оборудования.

Этот прорыв может помочь обжарщикам и производителям кофе усовершенствовать свои технологии и помочь потребителям выбирать кофе, имея более объективную информацию о его вкусе и качестве.

Что это значит для кофейной индустрии?

Потенциальное влияние этой технологии огромно. До сих пор бариста и капперы при оценке кофе полагались на свои вкусовые рецепторы, и этот процесс, хотя и усовершенствованный, остается субъективным.  Если этот метод будет внедрен в коммерческих целях, качество кофе можно будет точно измерить на любом этапе производственной цепочки — от плантации до чашки .

Кроме того, электрохимию можно использовать для:

• Разработать более строгие стандарты качества  в кофейной отрасли.
• Автоматизируйте процессы контроля качества на обжарочных заводах и в кофейнях .
• Создавайте портативные устройства для требовательных потребителей, желающих измерить качество своего кофе дома .

Прощайте, традиционные дегустации?

Идея о том, что кофе можно объективно оценить с помощью электричества, является революционной. Это исследование показывает, что качество кофе можно измерить с помощью быстрого, экономичного и точного метода.  Однако роль дегустаторов и экспертов останется актуальной. Хотя электрохимия может предоставить объективную информацию, сенсорный опыт остается ключевым аспектом оценки кофе. С другой стороны, давайте помнить, что данное исследование еще не прошло рецензирование.

Это открытие не заменяет искусство каппинга, но  может дополнить его, позволяя отрасли объединять научные данные с экспертными оценками  для производства кофе исключительного качества.