ОГЛАВЛЕНИЕ - kubstu.ru · 3.1.3 Изучение пигментов, состава...

2

ОГЛАВЛЕНИЕ

стр.

ВВЕДЕНИЕ …………………………………………………………………. 5

1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ПАТЕНТНО-ИНФОРМАЦИОННОЙ

ЛИТЕРАТУРЫ ……………………………………………………..………..

1.1 Анализ научно-технической литературы по оценке качества чая ...

1.1.1 Зависимость качеств чая от состава входящих в него веществ

1.1.2 Углеводно-белковый и кислотный состав чая ………………..

1.1.3 Влияние компонентного состава эфирного масла на качество

чая …………………………………………………………………………….

1.1.4 Характеристика алкалоидсодержащих веществ чая ………….

1.1.5 Полифенолы чая, их характеристика и содержание в чае …...

1.1.6 Контроль содержания в чае минеральных веществ ………….

1.2 Анализ научно-технической литературы по оценке качества кофе

1.2.1 Углеводно-белковый комплекс кофе ………………………….

1.2.2 Зависимость качества кофе от содержания липидов и орга-

нических кислот ……………………………………………………………..

1.2.3 Влияние компонентного состава эфирного масла на качество

кофе …………………………………………………………………………..

1.2.4 Характеристика алкалоидсодержащих веществ кофе ………..

1.2.5 Полифенолы кофе, их характеристика и содержание в кофе ..

1.2.6 Контроль содержания в кофе минеральных веществ ………...

1.3 Анализ литературного обзора по оценке качества чая и кофе ……

12

12

12

13

15

16

18

29

33

34

42

43

45

46

48

49

2 ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ……………………………

2.1 Схема исследования, сырье и материалы …………………………..

2.2 Характеристика образцов и используемое оборудование ………...

2.3 Анализ качества чая по стандартизированным методам ………….

2.4 Анализ качества кофе по стандартизированным методам ………..

2.5 Обработка экспериментальных данных с использованием пакета

прикладных программ ………………………………………………………

50

50

50

52

60

65

3

3 РАЗРАБОТКА НОВЫХ ВИДОВ ЧАЙНОЙ И КОФЕЙНОЙ

ПРОДУКЦИИ И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ОЦЕНКИ ИХ КАЧЕСТВА

3.1 Исследование качественных характеристик чая …………….. ……

3.1.1 Определение содержания жирных кислот чая на основе

хроматографического анализа ……………………………………………..

3.1.2 Оценка водорастворимых веществ чая методом односту-

пенчатого процесса экстрагирования ……………………………………...

3.1.3 Изучение пигментов, состава эфирного масла чая и влияния

его компонентов на качество аромата чая …………………………………

3.1.4 Изменение основных химических соединений чайного лис-

та при производстве зеленого и черного чая ……………………………...

3.2 Разработка новых видов чайной продукции на технологической

линии купажированного ароматизированного чая ……………………….

3.3 Исследование качественных характеристик кофе …………………

3.3.1 Определение содержания жирных кислот кофе на основе

хроматографического анализа …………………………………………

3.3.2 Оценка водорастворимых веществ кофе методом многосту-

пенчатого процесса экстрагирования ……………………………………...

3.3.3 Изучение состава эфирных масел кофе ………………………

3.3.4 Анализ газовых фаз кофейных продуктов …………………...

3.4 Разработка новых видов кофейной продукции на технологической

линии ароматизированного молотого кофе ……………………………….

3.5 Совершенствование оценки качества чайной продукции ………....

3.5.1 Оценка характеристик чайного листа, его сезонных и гео-

графических свойств ………………………...................................................

3.5.2 Контроль чайного сырья при завяливании …………………...

3.5.3 Контроль чайного сырья при скручивании …………………..

3.5.4 Контроль чайного сырья при ферментации …………………

3.5.5 Оценка чайных продуктов на основе их качественных ха-

рактеристик …………………………………………………………………..

69

69

69

76

80

86

93

96

96

103

106

112

115

118

118

122

123

126

127

4

3.6 Совершенствование оценки качества кофейной продукции ……...

3.6.1 Контроль процесса обжаривания кофейного сырья …………

3.6.2 Контроль процесса экстрагирования обжаренного кофе ……

3.6.3 Контроль процесса сушки экстракта кофе …………………...

3.6.4 Контроль технологического процесса кофейного производ-

ства …………………………………………………………………………...

3.6.5 Оценка кофейных продуктов на основе их качественных ха-

рактеристик …………………………………………………………………..

142

142

145

146

147

148

4 ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ И РАСЧЕТ

ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ……………………………….

4.1 Производственные испытания новых видов чайной и кофейной

продукции ……………………………………………………………………

4.2 Экономический эффект от оценки качества разработанных новых

видов чайной и кофейной продукции ……………………………………

157

157

158

ЗАКЛЮЧЕНИЕ ……………………………………………………………..

163

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ …………………………………………………..

168

ПРИЛОЖЕНИЯ ……………………………………………………………..

ПРИЛОЖЕНИЕ А. Акты производственных испытаний ……………

ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Технические условия и инструкции …………….

ПРИЛОЖЕНИЕ В. Патенты на изобретение и полезные модели …..

182

182

188

192

5

Введение

1.1 Актуальность работы. К наиболее значимым для повседневной

жизни человека пищевкусовым продуктам относятся чай и кофе. Их объеди-

няет высокое содержание биологически активных веществ, преимущественно

фенольного, алкалоидного и флавоноидного характера.

В 2013 и 2014 г.г. увеличился объем сбора чайного листа в четырех чае-

перерабатывающих хозяйствах района Большого Сочи, что связано с эконо-

мическим стимулированием государством чаеводческой отрасли. В результа-

те государственной поддержки возвращено в сельскохозяйственный оборот

480 га высокопродуктивных, ранее заброшенных чайных плантаций. Сейчас

чай выращивают на 1,4 тыс. га с прогнозируемой продуктивностью готового

чая 230 тонн в год. Перед отечественной чайной промышленностью в на-

стоящее время поставлена задача использования вторичного, ранее не ис-

пользуемого сырья, а именно, грубого листа осеннего и весеннего подрезов,

остающегося на чайных плантациях в количестве до 8 тысяч тонн ежегодно.

В настоящее время получило развитие купажирование различных видов

чая с целью улучшения качества готового продукта. Благодаря введению в

чай различных искусственных и натуральных ароматизаторов улучшились

вкусовые свойства чайного напитка, а использование дополнительного рас-

тительного сырья при производстве чая позволило повысить его физиологи-

ческую активность за счет содержания в добавляемом сырье витаминов, фе-

нольных соединений, зольных элементов, органических кислот и другтх по-

лезных веществ. Современные технологии позволяют производить разнооб-

разные виды чая, однако не могут обеспечить производство элитных сортов

чая на уровне мировых стандартов из-за отсутствия в чайных купажах вос-

становленного чая, вырабатываемого из вторичного сырья, что влечет необ-

ходимость разработки новых видов чайной продукции высокого качества.

Кофе является тропическим растением, поэтому в России не произраста-

ет. В 2014 году в нашу страну было ввезено около 50 тыс. т зеленого кофе, из

которого произведено порядка 40 тыс. т готового продукта, а именно 15 тыс.

http://www.znaytovar.ru/new839.html

6

т пришлось на натуральный кофе в зернах и молотый и 25 тыс. т – на нату-

ральный растворимый кофе.

Разработаны и применяются различные технологии производства жаре-

ного кофе, а также ароматизированного в зернах и молотого кофе. Сущест-

вующие способы производства ароматизированного кофе предполагают об-

жаривание зерен кофе с добавлением ароматических масел, нанесение арома-

тизатора на уже размолотый кофе, а также механическое смешивание моло-

того кофе с ароматизатором. Напитки, приготовленные из кофе, произведен-

ного этими способами, обладают слабым ароматом и посредственным вкусом

из-за существующих недостатков применяемых технологий и потери арома-

тических веществ в процессе технологической обработки и хранения кофе.

Применяемые технологии производства жареного кофе не могут обеспечить

выпуск конкурентоспособной на мировом рынке продукции, что требует раз-

работки новых видов кофейной продукции высокого качества.

Кроме этого, оценку качества чая, кофе и приготовленных из них напит-

ков проводят традиционными, требующими больших трудозатрат методами,

что влечет за собой необходимость совершенствования оценки качества этих

продуктов. Поэтому разработка новых видов чайной и кофейной продукции

и совершенствование оценки их качества актуальны.

Диссертационная работа выполнена в соответствии с тематикой НИР

кафедры технологии зерновых, хлебных, пищевкусовых и субтропических

продуктов ФГБОУ ВПО КубГТУ «Совершенствование и разработка техноло-

гий производства пищевкусовых продуктов (чая, кофе, табака), направлен-

ных на обеспечение их качества» (2011-2015 гг.) (№ госрегистрации

1.10.1.11-15).

1.2 Цель и задачи исследований. Целью исследований явилась разра-

ботка новых видов чайной продукции путем использования вторичного сы-

рья, кофейной продукции путем внесения растительных ароматизаторов и

совершенствование оценки их качества.

В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:

7

– сделать анализ научно-технической отечественной и зарубежной лите-

ратуры и патентной информации по теме исследований, обосновать целесо-

образность разработки новых видов чайной и кофейной продукции и необхо-

димость совершенствования оценки их качества;

– произвести определение содержания жирных кислот в чае и кофе на

основе хроматографического анализа и водорастворимых веществ чая и кофе

методом экстрагирования для создания базы данных химического состава

продуктов, необходимой при разработке новых видов чайной и кофейной

продукции;

– установить влияние компонентного состава эфирных масел чая на ка-

чество аромата чая и динамику изменения основных химических соединений

чайного листа при производстве чая из вторичного сырья;

– проанализировать состав эфирных масел жареного кофе и газовых фаз

кофейных продуктов с использованием растительных ароматизаторов;

– разработать новые виды чайной и кофейной продукции для их после-

дующего производства на технологической линии купажированного арома-

тизированного чая и ароматизированного молотого кофе;

– разработать систему контроля качества чайных и кофейных продуктов,

теоретически обосновать мониторинг оценки качества продукции на основе

их качественных характеристик;

– провести опытно-промышленную апробацию новых видов чайной и

кофейной продукции и разработать технические условия и технологические

инструкции на указанную продукцию;

– определить ожидаемую экономическую эффективность использования

новых видов продукции на перерабатывающих предприятиях Краснодарско-

го края и комплексных методов оценки их качества.

1.3 Научная новизна. Теоретически обоснована целесообразность раз-

работки новых видов купажированного ароматизированного чая путем ис-

пользования листового чая с добавлением восстановленного ароматизиро-

ванного чая на основе переработки вторичного сырья; получения новых ви-

8

дов натурального ароматизированного молотого кофе путем двукратной аро-

матизации зерен жареного кофе и молотого кофе СО2-экстрактом выбранного

растительного ароматического сырья.

Впервые произведена оценка качества чая по содержанию жирных ки-

слот на основе хроматографического анализа и получена база данных хими-

ческого состава чая. Установлено влияние компонентного состава эфирного

масла на качество аромата чая и динамику изменения основных химических

соединений чайного листа при производстве чая. Разработаны новые виды

чайной продукции для их выработки на технологической линии купажиро-

ванного ароматизированного чая.

Впервые определено качество кофе по содержанию жирных кислот на

основе хроматографического анализа и получена база данных химического

состава кофе. Проанализирован состав эфирных масел кофе и газовых фаз

кофейных продуктов. Разработаны новые виды кофейной продукции для их

производства на технологической линии натурального ароматизированного

молотого кофе.

Разработана система контроля качества сырья и готовых пищевкусовых

продуктов. Теоретически обоснована система мониторинга оценки качества

алкалоидсодержащего тропического и субтропического сырья.

Новизна предлагаемых технологических и технических решений под-

тверждена пятью патентами РФ на изобретения, двумя патентами на полез-

ные модели, двумя свидетельствами о государственной регистрации базы

данных.

1.4 Практическая значимость. Разработаны и запатентованы способы

получения восстановленного ароматизированного чая для его использования

в купаже (патенты на изобретения РФ № 2363147, 2363173, 2363196,

2364158, 2365146), которые рекомендованы к внедрению в производство.

Разработаны новые виды чайной продукции по ТИ и ТУ 9191–393–

02067862–2014 на чай с добавками растительного сырья, и на основе запа-

тентованной технологической линии (патент на полезную модель РФ 128459)

9

реализована технология купажированного ароматизированного чая на пред-

приятии ОАО «Мацестинский чай» (г. Сочи).

Разработаны новые виды кофейной продукции по ТИ и ТУ 9198–394–

02067862–2014 на кофе натуральный жареный, и на основе запатентованной

технологической линии (патент на полезную модель РФ 125432) апробирова-

на технология натурального ароматизированного молотого кофе на предпри-

ятии ООО «Кофе ОМНИ» (г. Краснодар).

Разработана система оценки качества на основе уравнений множествен-

ной регрессии для определения показателей качества чая и кофе путем ис-

пользования зависимостей между данными хроматографического анализа

жирных кислот продукта и его физико-химическими характеристиками.

1.5 Апробация работы. Достоверность полученных материалов диссер-

тации подтверждена патентами РФ и актами производственных испытаний

на ОАО «Мацестинский чай» и ООО «Кофе ОМНИ». Материалы диссерта-

ции представлены и доложены на международных и всероссийских научно-

практических конференциях: «Современная торговля: теория, практика, пер-

спективы развития» (г. Москва, 2012 г.) и «Техника и технология пищевых

производств» (г. Могилев, 2012 и 2013 гг.).

Проведена опытно-промышленная апробация исследуемых новых ви-

дов чайной и кофейной продукции и получено 6 актов об их апробации в

производстве. Внедрение комплексной оценки качества чая и кофе даст ожи-

даемый экономический эффект в размере 1,95 млн. руб. в год, который дос-

тигается при использовании комплексной оценки качества новых видов про-

дукции путем применения зависимостей физико-химических характеристик

чая и кофе от их жирнокислотного состава.

1.6 Методология и методы исследований. Объектами исследований

служили чай натуральный черный и зеленый сортов «Букет», высший, первый,

второй и третий, восстановленный чай; кофе натуральный в зернах и молотый

Арабика и Робуста сортов «Премиум», высший и первый, ароматизаторы из

растительного сырья.

10

При проведении экспериментальных исследований использовали обще-

принятые и профильные методы анализа состава и свойств чайных и кофей-

ных продуктов. Получение метиловых эфиров жирных кислот осуществляли

по ГОСТ Р 51486. Определение массовой доли метиловых эфиров индивиду-

альных жирных кислот к их сумме осуществляли методом газовой хромато-

графии по ГОСТ Р 51483. Хроматографический анализ жирных кислот чая

проводили на аппаратно-программном комплексе на базе хроматографа

«Хроматэк-Кристалл-5000» в ЦКП «Исследовательский центр пищевых и

химических технологий» КубГТУ.

Обработку экспериментальных данных проводили с использованием

математического пакета прикладных программ MathCAD 15, AutoCAD LT

2014, Microsoft Excel. Построение уравнения множественной регрессии про-

изводили с применением функции Minerr и стандартного решающего блока

Given.

Структурная схема исследований представлена на рисунке 1.

1.7 Публикации. По материалам диссертации опубликовано 20 научных

работ, из них 7 статей в журналах, рекомендованных ВАК Минобрнауки

России, 4 статьи в сборниках материалов международных и всероссийских

научно-практических конференций, получено 5 патентов РФ на изобретения,

2 патента РФ на полезную модель, 2 свидетельства о государственной реги-

страции базы данных.

1.8 Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из

введения, аналитического обзора патентно-информационной литературы, ме-

тодической части, экспериментальной части, заключения, списка использо-

ванных литературных источников и приложения. Основная часть работы из-

ложена на 180 страницах, включает 23 таблицы и 14 рисунков. Список лите-

ратурных источников включает 170 наименований, в том числе 133 зару-

бежных авторов.

11

Блок 1

Аналитиче-

ский

Критический обзор патентно-информационной литературы по

проблеме совершенствования оценки качества чайной и

кофейной продукции с глубиной поиска 15 лет Оценка качества чая.

Определение

алкалоидов, фенольных

соединений, углеводов,

золы и экстрактивных

веществ

Оценка качества

кофе.


алкалоидов, золы

и экстрактивных

веществ

Выводы из

литературного

обзора

Задачи

исследо-

вания

Блок 2

Теоретиче-

ский

Научное обоснование разработки новых видов чайной и

кофейной продукции и совершенствование оценки их

качества Обоснование

комплексной

оценки

качества

чайной

продукции,

расчет их

физико-

химических

характеристик

Обоснование

разработки новых

видов чайной

продукции для

технологической

линии

купажированного

ароматизированно

го чая


комплексной

оценки качества

кофейной

продукции,

расчет их

физико-

химических



разработки

новых видов

кофейной

продукции для

технологичес-

кой линии

ароматизирова

нного молотого

кофе

Блок 3

Экспериме-

нтальный

Создание информационной базы данных для производства

новых видов чайной и кофейной продукции и комплексной

оценки ее качества Определение

содержания жирных

кислот чая, оценка

водорастворимых

веществ, изучение

пигментов, состава

эфирного масла чая


содержания жирных

кислот кофе, оценка

водорастворимых

веществ, изучение

состава эфирного

масла кофе, анализ

газовых фаз кофе

Разработка

системы

мониторинга

оценки качества

алакалоид-

содержащего

сырья и готовой

продукции

Блок 4

Прикладной

Обоснование технологических решений по новым видам

чайной и кофейной продукции и оценки ее качества

Апробация

технологических

решений научной

работы в ОАО

«Мацестинский

чай», ООО «Кофе

ОМНИ»

Создание новых

видов чайной и

кофейной продукции

с разработкой

технических условий

и технологических

инструкций

Ожидаемый

экономический

эффект при

комплексной оценке

качества продукции

по разработанному

методу

Рисунок 1 – Структурная схема выполнения исследований

12

1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ПАТЕНТНО-ИНФОРМАЦИОННОЙ

ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Анализ научно-технической литературы по оценке качества чая

Чай находится на втором месте после воды по количеству выпиваемой

людьми жидкости. Для 2 миллиардов людей он является основным напитком

[13,26]. Поскольку чай является субтропической культурой, то в нашей стра-

не он получил распространение исключительно в Краснодарском крае, а

именно в районе Большого Сочи [21, 22]. Переработкой зеленого чайного

листа занимаются в настоящее время такие предприятия как ОАО «Маце-

стинский чай», ЗАО «Дагомыс-чай», ОАО «Солохаульский чай», ЗАО «Хос-

та-чай». Ими выпускается байховый чай (черный и зеленый) всех торговых

сортов («Букет», высший, 1-й, 2-й и 3-й) [28].

Качество чая определяют основные компоненты, входящие в его состав,

а также технология его переработки [23]. Основными работами в этой облас-

ти являются разработка технологии получения восстановленного ароматизи-

рованного чая [3] и совершенствование технологии производства купажиро-

ванного ароматизированного чая [4].

1.1.1 Зависимость качества чая от состава входящих в него веществ

Качество чая зависит от сотава входящих в него веществ [29, 30]. Сухое

вещество чая состоит из водорастворимой фракции (растворимые вещества)

и нерастворимой фракции (балластные вещества) [31]. Качество чая опреде-

ляют экстрактивные вещества. Их содержание изменяется в зависимости от

периода сбора, возраста листа, его качества и др. В производственном сырье

их количество составляет 35-45% в пересчете на сухое вещество [28]. Балла-

стные вещества в меньшем количестве содержится в растущей почке и пер-

вом листе побега, а в большем – в пятом, шестом, седьмом, восьмом и в од-

ревесневевших частях чайного растения [28]. Особую роль играют алкалоид-

содержание вещества – кофеин, теобромин, теофилин.

13

1.1.2 Углеводно-белковый и кислотный состав чая

Углеводы, белки, липиды и органические килоты чая представляют ос-

новные соединения чайного растения [7]. Белки и полисахариды образуют

полисахаридный комплекс [64].

Гликопротеины чая связываются редкоземельными элементами [149].

Полисахариды чая обуславливают связывание активного кислорода. Раствор

этих сахаров способен поглощать радикалы ОН [57].

Остатки аминокислот являются составными частями протеинов, протеи-

ны в свою очередь, являются составными чатями протеидов. Соединения не-

белковой природы с ними прочно связаны [4].

В листьях чая, как свежих зеленых, так и подвергнутых технологической

переработке, был определен состав пигменов, который показал зависимость

цвета чая от чайных пигментов [112].

Выделены и количественно определены моносахариды и полисахариды

чая методом ВЭЖХ с непрямым детектированием в ультрафиолетовой об-

ласти [115]. Для одновременного определения альдоз и уровоных кислот

предложен метод ВЭЖХ с обращенными фазами с получением производных

с 1-фенил-3-метил-5-пиразолоном перед разделением на колонке. Детектиро-

вание проводили при 250 нм. Разделение 10 производных осуществлялось за

40 мин. Метод применен для количественного определения моносахаридных

компонентов в полисахаридах чая. Степени правильности определений со-

ставили 94,6-108,0%, а относительные стандартные отклонения <4,9.

Установлено, что ионообменная смола D315 пригодна для выделения и

предварительной очистки полисахаридов чая [154]. Анализ раствора с рН 6-7

проводят при температуре 30оС и скорости подачи 2,5 мг/мл. Представлены

сведения о фракционном составе полисахаридов и содержании уроновых ки-

слот в выделенных фракциях.

Исследованы полисахариды, выделенные различными методами из зеле-

ного чая низкого сорта [61]. В полисахаридах определяли содержание саха-

рида и белка. Исследовали гомогенное распределение и соотношение масс

14

полисахаридов. Методом хроматомасс-спектрометрии подтверждено присут-

ствие в образцах 6 моносахаридных остатков (рамзоны, арабинозы, ксилозы,

маннозы, глюкозы и галактозы). Рассмотрены также данные, полученные

спектрофотометрическими исследованиями в УФ-области. Определяли мас-

совое соотношение свободного белка и нуклеиновой кислоты. На основании

инфракрасных спектров показано, что полисахаридные комплексы включают

связанный белок и нуклеиновую кислоту. По спектрам кругового дихроизма

показано различие в конформациях полисахаридов в воде.

Изучено влияние содержания клетчатки на органолептические свойства

чая [140]. Установлена существенная связь между содержанием клетчатки и

танином в чае (R2=0,72). Термосканирование полупроводников SnO-Pd сен-

сора использовано для идентификации различных сортов чая [33]. В основе

метода – различие величины адсорбции компонентов сложных объектов, а

также скоростей реакции их окисления кислородом воздуха при варьирова-

нии температуры газочувствительного слоя сенсора. Показана принципиаль-

ная идентификация запахов одиночными полупроводниковыми сенсорами

(«single sensor»). Термосканирование даже одного полупроводникового сен-

сора при обработке результатов искусственными нейронными сетями позво-

ляет узнавать запахи сложных объектов.

Главными факторами, определяющими состояние чая, являются его вла-

госодержание и температура, а также степень отклонения их величины от

равновесных значений, определяемых параметрами состояния окружающей

среды [17]. Проведенные исследования поведения чая в изменяющихся усло-

виях окружающей среды могут дать необходимый материал для разработки

как общих, так и частных конкретных рекомендаций по наиболее оптималь-

ным режимам переработки чая. Представлено исследование различных экс-

трактов чая методом высокоэффективной жидкостной хроматографии [6].

Изучено влияние градиентного элюирования на разделение. Предложена ме-

тодика экспортной оценки различных экстрактов чая без проведения качест-

венного и количественного анализа.

15

Исследованы частично ферментированные сорта чая методом обращено-

фазовой высокоэффективной жидкостной хроматографии [34]. Идентифици-

рованы катехины, содержащиеся в чайных экстрактах, и определено их коли-

чественное содержание.

Представлено использование мицеллярной электрокинетической хрома-

тографии с обращенной полярностью для определения ксантиновых и поли-

фенольных компонентов чая [5].

По данным ВЭЖХ-МС анализа экстрактов чайной флеши установлено,

что в условиях линейного градиента концентрации ацетонитрила в воде от

2,5 до 100 об. % возможно препаративно выделить все исследуемые компо-

ненты, но наиболее полно выделяется фракция с молекулярной массой 290,

что соответствует эпикатехину. В результате проведенных исследований раз-

работан метод, позволяющий наиболее полно извлекать флавоноиды из чая и

препаративно разделять их, выделяя отдельные фракции [36].

Проведено определение содержания витамина Р (рутина) в разных видах

чая: зеленом байховом листовом с жасмином, черном байховом индийском

мелколистовом, черном северном Индии крупнолистовом и красном. В ре-

зультате исследований выявлено, что витамин Р в большом количестве со-

держится в зеленом чае [24].

1.1.3 Влияние компонентного состава эфирного масла на качество чая

Компонентный состав эфирного масла также определяет качество чая.

Наряду с эфирным маслом важную роль в формировании аромата чая играют

альдегиды и смолы. Ароматичный черный чай содержит около 0,02% эфир-

ного масла, а неароматичный – 0,01% [28].

Вещества, входящие в состав эфирного масла, можно разделить на 4 ос-

новных класса соединений: кислоты, карбонильные соединения (альдегиды и

кетоны), спирты и фенолы. Летучие соединения содержатся в чае в ничтож-

ных количествах – 0,01% на сухое вещество. Однако их роль в создании спе-

цифического аромата чая огромна.

16

Аромат зеленого чая – одна из его важнейших потребительских характе-

ристик [20]. В последнее время благодаря применению таких современных

методов анализа, как ВЭЖХ и масс-спектрометрия, удалось, в основном, рас-

крыть химическую природу этих веществ. Установлено, что в образовании

аромата чая принимают участие, по меньшей мере, 300 соединений, относя-

щихся к самым разным химическим классам. Среди идентифицированных

компонентов аромата чая были обнаружены углеводороды, спирты, карбо-

нильные соединения, кислоты, лактоны, эфиры, фенольные, а также азот- и

серосодержащие соединения.

В составе чая идентифицированы 112 различных ароматических соеди-

нений, содержание которых зависит от срока уборки (весенний или осенний

чай) [109]. В зависимости от страны происхожедния и методов культивации

растений чай может содержать широкий спектр летучих соединений [96].

Пять различных сортов чая проанализированы прибором для сканирова-

ния аромата чая. Результаты показали, что устройство для сканирования аро-

мата чая может быть использовано для идентификации сортов чая. Для опре-

деления летучих химических компонентов чая применили твердофазную

микроэкстракцию – РХ-МС, что позволило определить 40, 40, 35, 16 и 13

компонентов в указанных сортах чая соответственно. Среди этих соединений

идентифицированы СН3СООН, анизол, кофеин, бифенол А [83].

1.1.4 Характеристика алкалоидсодержащих веществ чая

Как было сказано ранее, алкалоидсодежащие вещества чая оказывают

основное действие на оргнизм человека, т.к. обладают тонизирующим дейст-

вием. В чайном растении образуется и накапливается преимущественно ко-

феин (2-3 %), теобромина и теофиллина содержится значительно меньше

(0,6-0,8 %) [28]. Во время технологической переработки зеленого чайного

листа кофеин вступает в реакцию с полифенолами, образуя танат-кофеин, ко-

торый выпадает в виде осадка при охлаждении экстракта чая. Вкус свежести

чаю придают продукты полимеризации кофеина с теафлавином [28].

17

Установлено, что имеется возможность построения специальной калиб-

ровочной кривой для кофеина при определении полифенольных соединений

методом ИК-спектроскопии в ближней области спектра [113]. Стандартная

ошибка калибрования составляет 0,49%, а коэффициент корреляции r=0,993.

При одновременном спектрофотометрическом определении кофеина и

теобромина в иранском чае с помощью искусственной нейронной сети спек-

трофотометрический анализ проводили в диапазоне длин волн 230-300 нм с

использованием искусственной нейронной сети [97]. Проведено сравнение

результатов с данными, полученными по модели PLS. Методом сравнения

служил метод ВЭЖХ.

Одновременно определены кофеин, катехины и галлиевые кислоты в

различных сортах чая: зеленом, Oolong, черном и pu-erh с использованием

метода высокоэффективной жидкостной хроматографии с диодно-

матричным детектором [170]. Пробу экстрагируют многократно, используя

водный метанол и кислый метанольный раствор, затем экстракт чая отделяют

в течение 20 мин, используя колонку, заполненную С18 и градиентное элюи-

рование буферный раствором метанол – ацетет – вода. Некоторые сорта зе-

леного чая, Oolong, черный и pu-erh были проанализированы этим методом с

удовлетворительными результатами. Зеленые сорта чая содержат наиболее

высокое содержание катехинов, а остальные исследуемые сорта – более низ-

кое, из-за уменьшения за счет процесса ферментации при производстве. Этот

процесс также снижает уровень галлиевой кислоты в черном чае и pu-erh.

Для быстрого определения кофеина в листьях чая предложен эффектив-

ный скрининг с применением метода ВЭЖХ [80]. Для выделения полифено-

лов из экстрактов чайных листьев используют колонку, заполненную поли-

винилполипирролидином в режиме on-line. Концентрирование кофеина про-

водят экстракцией из измельченных в порошок листьев чая при 50оС в тече-

ние 1 дня. Анализировать можно с интервалом 2-5 мин.

Методика быстрого определения кофеина в чае с использованием сверх-

критической флюидной хроматографии (СФХ) включает в себя простые спо-

18

собы пробоподготовки и разделение с помощью подвижной фазы, состоящей

из диоксида углерода, модифицированного 5% метанола [76]. Другие соеди-

нения, присутствующие в чае, на результаты СФХ не оказывают мешающего

влияния.

Применение спектроскопии в ближней области с преобразованием Фу-

рье осуществляли для оценки содержания кофеина в порошке и гранулах

растворимого зеленого чая [139]. Калибровочные кривые строили с исполь-

зованием стандартов чистого кофеина различных концентраций для диапазо-

на длин волн 4000-12000 см-1

. Определяли точность и воспроизводимость

применения предложенных калибровочных моделей. Продолжительность

определения кофеина 2-5 мин. Проведено сравнение УФ- и ИК-методов оп-

ределения кофеина в зеленом чае.

1.1.5 Полифенолы чая, их характеристика и содержание в чае

Фенольные соединения чая представлены в основном катехинами (фла-

ванол-3-олы) и их галловыми эфирами [28]. В чайном листе также имеются и

другие фенольные соединения (гликозиды, фенолкарбоновые кислоты) [158].

Исследована антиоксидантная активность чая до и после ферментации,

высушивания на солнце, просеивания и пастеризации паром. Выявлено, что

ферментированный чай обладает меньшей антимутагенной активностью, чем

неферментированные образцы [142, 150].

Разработана методика определения танина в чае амперометрическим ме-

тодом с двумя индикаторными электродами в проточно-инжекционной сис-

теме [163]. С использованием двух Pt-электродов проводят амперометриче-

ское определение с использованием окисления танина на одном электроде и

восстановление оксида платины на другом электроде.

Метод ВЭЖХ с обращенными фазами в сочетании с МС с электрорас-

пылительной ионизацией применен для определения танина в чае без прове-

дения предварительной дериватации [169]. Установлено, что танин полно-

стью отделяется от других компонентов при использовании в качестве под-

19

вижной фазы раствора трифторуксусной кислоты (рН=3,0). Детектирование

проводят в УФ области спектра при длине волны 203 нм, предел определения

составляет 1,75 нг танина. Методика отличается простотой и высокой точно-

стью.

Предложен простой и быстрый метод, основанный на активации танинов

при окислении пироксина Y перекисью водорода, катализируемой ионами

Cu2+

[69]. Исследовали влияние условий проведения реакции на получаемые

результаты. Калибровочный график является линейным в диапазоне концен-

траций танинов 0,06-0,96 мгл-1

. ПрО составляет 0,032 мгл-1

. Среднеквадра-

тическое отклонение результатов при концентрации танинов 0,3 мгл-1

со-

ставляет 2,3%.

Исследованы катехины и метилксантины в настоях черного чая методом

ВЭЖХ [145]. Определена корреляция с терпкостью. Приведено описание ме-

тодики одновременного определения различных флавонолов оптимизиро-

ванным методом ВЭЖХ с обращением фаз. Общее содержание флавонолов в

настоях различного качества составляет 1,423-12,051 мг/100 г. Главным сре-

ди них является эпигаллокатехингаллат (0,356-5,972 мг/100 г). Отмечена

очень высокая корреляция терпкости напитка с общим содержанием в нем

катехинов.

Подтверждена способность катехинов чая связывать ОН-радикалы [143].

Методом ЭПР определены константы скорости реакции (-)-

эпигаллокатехингаллата и (+)-катехина с гидроксильным радикалом (ОН).

Константа скорости реакции эпигаллокатехингаллата в 2 раза выше, чем пи-

рогаллола и галловой кислоты. Отмечена связь активности исследуемых со-

единений с их структурой. Изучена связь относительной энергии активации и

энергии разрушения связей в молекулах, которая была близка к линейной.

Методом обращено-фазовой высокоэффективной жидкостной хромато-

графии (ОФ ВЭЖХ) изучен качественный и количественный состав различ-

ных видов чая на содержание в них катехинов [35]. Показано различие их со-

держания в ферментированных, частично ферментированных и неферменти-

20

рованных сортах чая. Сравнительный анализ результатов качественного и

количественного исследования чайных экстрактов показал, что на содержа-

ние катехинов в чайном листе влияет как процесс ферментации, так и место

произрастания чая. Наиболее богат катехинами зеленый чай.

Определены катехины в сорте зеленого чая «matcha» методом мицелляр-

ной электрокинетической хроматографии [156]. Присутствие катехинов в зе-

леном чае оказывает благоприятное влияние на здоровье людей. Предпола-

гают, что сорт «matcha» обладает более сильным потенциалом для здоровья.

Специально измельченный зеленый чай «matcha» используют в Японии на

чайной церемонии. Однако определение катехинов в этом сорте чая не про-

водилось. Метод мицеллярной электрокинетической хроматографии приме-

нен для определения 5 катехинов и кофеина в этом сорте чая. Результаты,

полученные для анализа экстрактов чая, водой и метанолом, сравнили с по-

пулярными сортами зеленого чая. Показано, что при концентрации мг кате-

хина/г сухих листьев, концентраций эпигаллокатехингаллата в чае в 137 раз

выше, чем в Китайском зеленом чае и в 3 раза выше, чем опубликовано в ли-

тературе для других сортов чая.

Катехины – активные антиоксиданты, содержание которых в экстрактах

зеленого чая доходит до 30%. Стабильность (—)-эпигаллокатехингаллата и

(—)-эпикатехина изучали с помощью тонкослойной хроматографии [134].

При температуре 25 и 40оС катехины полностью деструктируются в течение

4 дней. При добавлении к экстракту 1% аскорбиновой кислоты деструкции

не происходит. Подобный же эффект наблюдали при введении в экстракт бу-

тилгидроокситолуола, пропилгаллата, тринатриевой соли ЭДТУ. Стабиль-

ность катехинов сохраняется в течение длительного времени (до 20 дней).

Содержание фенольных соединений и антиокислительная активность

экстрактов зеленого и белого чая находятся в зависимости от условий экс-

тракции и использованного растворителя [136]. Содержание катехинов, фла-

вонолов и флавонов в экстрактах определяют методом ВЭЖХ. Эффектив-

ность экстракции зависит от растворителя и продолжительности процесса.

21

Количество катехинов, экстрагируемых из зеленого чая, также зависит от ви-

да продукта (чай в пакетиках или рассыпной), в то время как для белого чая

такая зависимость не установлена. Зеленый чай – более богатый источник

фенольных соединений, чем белый чай. Экстракция фенольных соединений

из белого чая водой может быть ускорена при добавлении лимонного сока.

40%-ный спирт – наиболее эффективный растворитель для экстракции кате-

хинов. Антиокислительная активность экстракта коррелирует с содержанием

в них фенольных соединений.

Полифенольные соединения белого и зеленого чая ингибируют панкреа-

тическую липазу in virto [74]. Полифенольные соединения белого чая более

эффективно ингибируют липазу, чем полифенолы черного и зеленого чая.

Методом ЖХ-МС исследован состав настоев чая. Установлено, что белый и

зеленый чай содержат примерно одинаковое количество флаван-3-олов, но в

зеленом чае содержится больше флавонолов. Белый чай содержит больше 5-

галоилхинной кислоты, дигалоилглюкозы, грагалоилглюкозы и танина.

Полифенолы чая оказывают влияние на активность -амилазы, пепсина,

трипсина и липазы [129]. Полифенольные соединения могут ингибировать

действие пищеварительных ферментов и ухудшать перевариваемость пищи.

Исследовали полифенолы китайского зеленого чая. Методом ВЭЖХ уста-

новлено, что экстрагированные полифенольные соединения на 93,6% состоят

из катехина, и что содержание полифенолов, связанных с эфирами, составля-

ет 82%. В опытах с желатином установлено, что полифенольные соедине-

ния зеленого чая способны связывать и осаждать белок, т.е. денатурировать

пищеварительные ферменты. В присутствии 0,05 мг/мл полифенолов чая ак-

тивность -амилазы, пепсина, трипсина и липазы снижалась на 61, 32, 38 и

54% соответственно.

С помощью методологии поверхности отклика и регрессионного анализа

определены оптимальные условия получения жирорастворимых полифено-

лов чая: соотношение полифенолы чая: стеароилхлорид: катализатор = 1 :

1,21 : 0,07 (по весу); температура 68,7оС; 8,5 часов [162]. Продукт характери-

22

зуется высокой антиоксидантной активностью. Для определения катехина в

полифенолах чая применен метод ИК-спектроскопии [114]. Регистрируют 2-

ю производную ИК-спектра в интервале 4000-10000 см-1

. Среднеквадратич-

ная погрешность анализа составляет 2,2%.

Выделена и проанализирована полимерная фракция полифенолов из

черного чая [100]. Полимерные полифенолы – главные пигменты черного

чая. Разработаны методы экстракции полифенолов из чая. Установлено, что

вариант жидкостной экстракции по Сокслету позволяет существенно снизить

затраты средств, времени и труда на выделение полифенольной фракции по-

лифенолов. Не найдено существенных различий в составе и свойствах поли-

фенолов черного чая, выделенных различными способами.

Проведено выделение чайного полифенола из листьев зеленого чая с по-

мощью комбинированной адсорбционной смолы CATUFM [107]. Разработан

метод выделения чайного полифенола и кофеина из листьев зеленого чая с

использованием экстракции водой, с последующей ультрафильтрацией через

CA-Ti композитную ультрафильтрационную мембрану, адсорбцией на РА-

смоле и элюированием с помощью смешанного растворителя. После ультра-

фильтрации через CA-Ti композитную УФ-мембрану получен продукт с со-

держанием чайного полифенола 40%. После адсорбции на смоле элюирова-

нии смесью растворителей был получен очищенный продукт, содержащий

90% чайного полифенола.

Двукратную экстракцию полифенолов из чайного листа проводили 60%-

ным спиртом при соотношении 1:25. Выход в этих условиях составляет

22,5%. Определены оптимальные условия ионного осаждения полифенолов.

Выход и чистота продукта составляли 11,8 и 99,5% соответственно. Анализ

состава полученного продукта проводят методом ВЭЖХ [90].

Разработана новая методика спектрофлуориметрического определения

полифенолов (ПФЛ) в чае [52]. Методика основана на их способности гасить

флуоресценцию родамина 6Ж (450/556 нм) в присутствии акридинового

оранжевого, додецилбензосульфоната Na и молибдата аммония в среде 0,6 М

23

HCl. Градуировочный график линеен в интервале 0,75-60 мг/л ПФЛ, предел

обнаружения равен 0,35 мг/л.

Исследован и усовершенствован метод экстракции полифенолов из зеле-

ного чая под действием ультразвука [60]. Установлены оптимальные условия

процесса: растворитель – 70%-ный этанол, рН – 1-2, время экстракции – 40

мин, соотношение растворитель/материал – 10:1. Выход пигмента достигает

89,2%. Отмечена возможность работы при низкой температуре и дешевизна

процесса.

Установлено влияние продолжительности заваривания и добавления мо-

лока на содержание и абсорбцию полифенольных соединений из черного чая

[101]. Для черного чая антиокислительная активность настоев, обще содер-

жание полифенольных соединений и катехина возрастает при увеличении

продолжительности заваривания. Эти результаты не зависят от добавления

молока. Потребление 400 мл настоя черного чая через 80 мин увеличивает

антиокислительную активность плазмы (на 10%), содержание в ней феноль-

ных соединений (на 20%), катехинов (на 32%) и флавоноидов – кверцетина

(на 39%) и кемпферола (на 45%). Продолжительность заваривания играет

наибольшую роль в уровне абсорбции полифенолов черного чая.

Исследовали пути применения модели ANN для обработки результатов

спектрофотометрических измерений в диапазоне длин волн 7432,3- 6155,7

см-1

для полифенольных соединений и 5484,6-4192,5 см-1

для амилозы чая

[116]. Установлено, что модель позволяет достаточно точно определить со-

держание указанных компонентов в чае.

Разработан метод, позволяющий разделить многокомпанентную смесь,

состоящую из кофеина, галловой кислоты и шести важнейших катехинов чая,

а также получить сравнительные характеристики профиля различных образ-

цов зеленого и черного чая [11]. Показано, что содержание полифенольных

соединений в составе зеленого чая значительно выше, чем в черном. Это

объясняется процессом получения черного чая, всегда включающего стадию

ферментативного окисления.

24

Сравнили эффективность 2 методов определения содержания флавоно-

лов в образцах чая: с использованием NaNO2-Al(NO3)3 и AlCl3 [78]. Показано,

что в первом случае определяемые концентрации флавонов на 60 мг/г выше.

Для определения методом с AlCl3 требуется кислая среда с рН 5. В присутст-

вии дубильной кислоты средняя погрешность определений составляет 0,017

мг, которая не увеличивается с ростом ее концентрации. Отмечено, что метод

с применением AlCl3 подходит для определения флавонолов в растительных

объектах, содержащих больше полифенолов.

Исследовано влияние температуры и продолжительности заваривания на

переход в растворимое состояние катехинов зеленого чая [103]. Предложена

технология получения обогащенных катехинами фракций из зеленого чая.

Определены оптимальные температуры и продолжительность экстракции ка-

техинов.

Представлены спектроскопические модели в ближней ИК области для

определения суммарного содержания катехинов в чайном фенольном порош-

ке на основе радикальной основной функциональной сети [58]. Обработку

спектров порошка производили с использованием преобразования волн ма-

лой амплитуды, стандартной нормализации и анализа главных компонентов с

собственными векторами в качестве вводимых функций сети. Модели опти-

мизировали при изменении числа главных компонентов с оценкой с помо-

щью коэффициента корреляции и среднеквадратической погрешности пред-

сказания градуировочной серии и серии предсказания.

Использованы сведения о содержании флаван-3-олов в листьях зеленого

чая (Camellia sinensis) как показателя для прогнозирования качества чистого

черного чая [125]. Изучена связь между количеством и составом катехинов в

зеленых листьях чая и качеством черного чая 11 сортов из Кении. Установ-

лено, что по составу катехинов в зеленом листе можно прогнозировать каче-

ство напитка.

Установлено влияние продолжительности ферментации на образование

соединений, ответственных за качество черного чая [122]. Количество тиаф-

25

лавинов и тиарубигинов возрастает с увеличением времени ферментации.

Однако количество тиафлавинов, достигнув максимального уровня, начинает

снижаться. Экстрактивность чая снижается при увеличении продолжитель-

ности ферментации, в то время как содержание кофеина остается неизмен-

ным. Изучены изменения других компонентов чая при ферментации.

Экстракты из чая фракционировали на колонке С18 и элюировали из ко-

лонки метиловым спиртом и 0,05%-ным раствором трифторуксусной кисло-

ты и определяли при детектировании с помощью диодной матрицы при дли-

не волны 210 нм для (-)-галлокатехина и 278 нм для остальных катехинов и

кофеина [94]. Метод времяпролетной масс-спектрометрии использован для

анализа реальных проб чая. Предложенный метод был использован для ана-

лиза 33 проб чая, а кластерный анализ – для идентификации сортов.

Исследован механизм увеличения содержания кофеина в процессе фер-

ментации чая под действием микроорганизмов [155]. Отмечено увеличение

содержания кофеина в чае под действием смешанных микроорганизмов во

времени. При исследовании ферментации черного и зеленого чая показано,

что ферментация с плесенью приводит к увеличению содержания кофеина, а

с дрожжами к уменьшению. Наибольшее увеличение содержания кофеина

дает Aspergillus niger van Tieghem (с 3,47 до 9,63%). Изменения для кофеина

и теофиллина имеют сложную тенденцию.

Для быстрого анализа чайных продуктов без какой-либо пробоподготов-

ки разработан новый метод на основе масс-спектрометрии с химической ио-

низацией при атмосферном давлении [59]. В оптимальных условиях для раз-

личных образцов чая быстро регистрировали спектры, и конечные масс-

спектры использовали в качестве «отпечатков пальцев» химического состава

для характеристики образцов. В результате проведено различение 40 образ-

цов чая при обработке масс-спектров анализом главных компонентов необ-

работанных спектров.

Описана методика быстрого квази-проточно-инжекционного определе-

ния содержания кофеина в заваренном черном или зеленом чае [159]. Мето-

26

дика включает предварительное выделение кофеина в колонке с поливинил-

полипирролидоном. Градуировочный график линеен при концентрации ко-

феина 800 мкмоль/л (4 пмоля в пробе). Пределы обнаружения и количест-

венного определения составляют 0,3 и 0,7 мкмоль/л кофеина соответственно.

При определении 10 и 100 мкмоль/л кофеина относительное стандартное от-

клонение равно 0,0078 и 0,0074 (n=6) соответственно.

Описана зависимая от рН способность связывать свободные радикалы

катехинов зеленого чая [123]. Способность связывать свободные радикалы

оценивали экспериментально и теоретически путем. Установлено, что этот

показатель возрастает с увеличением рН среды. Рассмотрен механизм влия-

ния рН среды и окружающих тканей на свойства катехинов зеленого чая.

Изучено влияние декофеинизации суперкритическим СО2 на летучие со-

единения зеленого чая [105]. Летучие соединения после отгонки с паром и

экстракции анализировали методом ГХ-МС. Всего идентифицировано 41 со-

единение, в том числе 8 спиртов, 15 терпеноидов, 10 карбонильных соедине-

ний, 4 N-содержащие и 4 др. соединения. В обработанном и необработанном

чае были линалоол и фенилацетальдегид. При декофеинизации количество

всех летучих соединений снижается. Особенно заметно снижение неполяр-

ных соединений, таких как терпеноиды. Обработка приводит к снижению со-

держания некоторых ароматических соединений – гексаналя, (Е)-2-гексаналя

и некоторых неидентифицированных соединений.

Разработан модифицированный метод суперкритической экстракции

СО2 в сочетании с полярными растворителями для удаления кофеина с со-

хранением катехинов в порошке зеленого чая с использованием метода ана-

лиза поверхности отклика [84]. Определен оптимальный режим удаления ко-

феина из порошка зеленого чая: продолжительность суперкритической экс-

тракции 8 г чая составляет 1,5 час, количество СО2 640 г при температуре 323

К и давлении 275 бар, количество добавляемой воды 6 г. В этих условиях вы-

ход кофеина составляет 71,9%, в то время как 67,8% катехина остается в про-

дукте.

27

Разработана простая, высокочувствительная и точная методика количе-

ственного определения остатков 92 пестицидов в чае [111]. Из пробы чая

экстрагируют пестициды ацетонитрилом, экстракт подвергают очистке и

анализируют его методом газовой хроматографии с пламенно-

фотометрическим или электронозахватным детектированием.

Разработан метод на основе сочетания инфракрасной спектроскопии в

ближней области и частичных наименьших квадратов для предсказания со-

держания катехинов в зеленом чае [164]. Исходные спектры собирали в об-

ласти 10000-4000 см-1

. Для сравнения использовали метод высокоэффектив-

ной жидкостной хроматографии. Отмечена хорошая согласованность между

измеренными и установленными концентрациями в зеленом чае эпигаллока-

техингаллата, эпикатехингаллата и эпигаллокатехина.

Исследована возможность процесса обжаривания зеленого чая и измене-

ния в содержании акриламида, некоторых ароматических веществ и катехи-

нов [120]. Установлено, что главными ароматическими компонентами такого

чая являются 2-этил-3,5-диметилпиразин и 2-этил-3,6-диметилпиразин, и не-

обходимое для создания специфического аромата их количество образуется

при обжаривании в течение 30 мин при температуре 160оС или 15 мин при

180оС. Содержание акриламида в готовом напитке при этом составляет 2,0 и

4,0 мкг/л, соответственно.

Статистический метод главного компонента использован для обработки

результатов ИК-анализа чая китайского производства в диапазоне длин волн

800-3800 см-1

[165]. Чай различных сортов, выращенный в различных рай-

онах КНР, анализировали на содержание кофеина, эпикатехина, глютамино-

вой кислоты и антоцианинов. Установлено, что ИК-анализ позволяет досто-

верно идентифицировать сорта чая.

Определены анионы в черном чае и чае с использованием ионообменной

хроматографии [102]. Количественное определение фторидов, хлоридов,

бромидов, иодидов, нитратов, фосфатов и сульфатов в напитках проводили

методом ИОХ с детектором по электропроводности. В качестве элюента ис-

28

пользовали раствор, содержащий смесь 1,3 мМ раствора Na2CO3 и 2 мМ рас-

твора NaHCO3. ПрО метода составляет в среднем 0,01-0,05 мкг мл-1

при ко-

эффициенте вариации результатов 4-6%. Выход исследуемых компонентов

изменялся в диапазоне 95-106%.

Установлено, что ИК-спектры чая различного качества в диапазонах

длин волн 3000-2800, 1700-1500, 1500-1200, 1200-1000 и 900-400 см-1

относи-

тельно стабильны, но различаются по интенсивности и форме пиков [160].

ИК-спектрометрия с преобразованием Фурье позволяет достаточно точно ус-

тановить различия между сортами.

Флавоноиды извлекали из продукта при УЗ-воздействии и анализирова-

ли спектрофотометрическим методом дли длинах волн 365, 415 и 450 нм

[166]. Коэффициент абсорбции и концентрации флавоноидов при использо-

вании рутина в качестве стандарта составлял 0,9999 со среднеквадратиче-

ским отклонением результатов 0,2%.

Исследовано влияние параметров и определены оптимальные условия

экстракции чая [75]. Установлено, что при воздействии УЗ эффективность

экстракции составляет 10,70% при продолжительности процесса 15 мин. А

без воздействия УЗ – 10,638% за 1 час. УЗ-экстракция позволяет снизить рас-

ход энергии. Оптимальным было соотношение материала и растворителя

1:45, при продолжительности процесса 15 мин.

Определены теанин, галловая кислота, пуриновые алкалоиды, катехины

и теафлавоны в черном чае с использованием ВЭЖХ [153]. Для определения

18 главных активных ингредиентов чая использовали метод ВЭЖХ на колон-

ке амид-С16. Для экстракции активных компонентов использовали 40%-ный

раствор спирта. Все 18 компонентов могут быть разделены за 86 мин.

Проанализированы химические компоненты красного чая в связи с его

вкусовыми характеристиками [152]. Определены цвет и состав листьев и на-

стоя красного чая (оолонг), а также состав летучих ароматических соедине-

ний чая. Изучена связь потребительских характеристик чая с содержанием

хлорофиллов, свободных аминокислот и теамина. Установлены различия в

29

составе летучих ароматических соединений чая различных сортов. Методом

анализа главного компонента оценены доля влияния глютаминовой кислоты,

общего содержания катехинов и бензенацетальдегида на органолептические

свойства красного чая.

Проведен анализ полного состава метаболитов методом спектроскопии

протонного ядерного магнитного резонанса Н ЯМР в процессе ферментации

зеленого чая [104]. Методом спектроскопии Н ЯМР в сочетании с многомер-

ным статистическим анализом определены изменения полного состава мета-

болитов в процессе ферментации зеленого чая. Наблюдали снижение концен-

траций эпикатехина, эпигаллокатехина, пикатехин-3-галлата, эпигаллокате-

хин-3-галлата, гуината, кофеина и сахарозы, в то время как содержания гал-

лата и глюкозы увеличивались при ферментации.

Для улучшения качества экстрактов черного чая экстракты обрабатыва-

ли пентиназой и танназой независимо, последовательно или одновременно

[56]. Обработка пектиназой увеличивала экстрактивность сухих веществ на

11,5%, но не влияла на выход полифенольных соединений, в то время как

танназа существенно (на 14,3%) увеличивала их выход при одновременном

увеличении экстрактивности (на 11,1%). Максимальное улучшение качества

чая обеспечивала обработка танназой, обеспечивающая значительное увели-

чение количества свободной галловой кислоты в экстракте. Одновременно

улучшались и другие характеристики качества чая.

1.1.6 Контроль содержания в чае минеральных веществ

От качественного и количественного содержания минеральных веществ

зависят качественные характеристики чайного напитка.

Известно, что чай содержит минералы и такие элементы как K, Ca, Mg,

Mn, P, Zn, Fe, Pb, присутствие которых необходимо для здоровья людей [77].

Для дифференцирования различных сортов чая применен метод АЭМС с

ИНП. Метод отличается простотой, экспрессностью и хорошей воспроизво-

30

димостью. Содержание минералов и следовых количеств элементов харак-

терно для каждого сорта чая.

Определены ультраследовые количества Cd в пробах чая, используя про-

точно-инжекционное on-line твердофазное отделение и концентрирование в

сочетании с последующей генерацией гидридов и детектированию атомно-

флуоресцентной спектрометрией [66]. Разработана методика определения

ультраследовых количеств Cd в чае АФЛС. Методика включает проточно-

инжекционную твердофазную экстракцию в колонке с Cyanex 923, концен-

трирование и on-line последовательное генерацию гидридов.

Метод АЭМС с ИНП применен для определения Ca, Mg, K, Al, P, Cu, Zn

и Mn в брикетированном чае [106]. Аналитические результаты пробы срав-

нения чая согласуются с полученными данными и согласуются с данными

других сортов чая. Содержание Al, Fe, Mn, Ca и Mg в брикетированном чае

составляет в 5,78, 3,26, 2,19, 2,11 и 1,64 раз выше, чем в листовом чае, а со-

держание P, K, Zn и Cu на 48,70%, 85,68%, 78,19% и 98,78% раз ниже, чем в

листовом чае.

Метод анионной хроматографии применен для определения F-, Cl

-, Br

-,

NO3-, PO4

3-, SO4

2- в чае [92]. Разделение анионов достигается в 12 ммоль/л

NaHCO3 – 0,6 ммоль/л Na2СО3 со скоростью 1,0 мл/мин с использованием

градиентного элюирования.

Описано применение метода атомно-абсорбционной спектроскопии хо-

лодных паров для определения Hg в образцах чая [151]. Метод обеспечивает

аналитический выход 95,0-104, 5%. Воспроизводимость характеризуется от-

носительным стандартным отклонением равным 0,038.

Описано применение метода плазменной ААС для определения Pb в

пробах чая [72]. Метод предусматривает стадию экстракционного выделения

Pb при помощи метилизобутилкетона. Проведены исследования по оптими-

зации всех стадий анализа.

Изучен процесс адсорбции U6+

и Th4+

из раствора зеленого чая [167]. В

оптимальных условиях скорость адсорбции и емкость составили 90% и 8,12

31

мг/г и 90% и 5,00 мг/г для U6+

и Th4+

, соответственно. Адсорбированные на

чае U6+

и Th4+

можно элюировать соляной кислотой. Чай легко регенериро-

вать с помощью 0,02 М раствора NaOH.

Изучена реакция Cu(2+) с комплексующим хромогенным реагентом

Naph, 5,8-дигидрокси-1,4-нафтохинолин в этанольно-водной среде, содер-

жащей 0,1 M NH4Ac и 1,5% додецилсульфата натрия [141]. Разработана но-

вая спектрофотометрическая методика определения Cu(2+). Максимум опти-

ческой плотности комплекса находится при 330 нм, молярный коэффициент

погашения равен 1,8 х 104.

Изучено каталитическое действие Mn(2+) на реакцию окисления мала-

хитового зеленого KIO4 при рН 4.0 в буферном растворе Нас-NaAc [161]. В

качестве активатора используют нитрилоуксусную кислоту, а в качестве мас-

кирующего агента – NaF и аскорбиновую кислоту для окончания реакции.

Определены химические формы нахождения следов нескольких элемен-

тов, ассоциированных с растворимыми органическими молекулами, в завар-

ках чая при помощи эксклюзионной хроматографии и масс-спектрометрии с

индуктивно связанной плазмой [121]. Описана методика определения орга-

нически связанных форм следов 9 химических элементов (Al, Ba, Cu, Mg,

Mn, Ni, Rb, Sr, Zn) в заварках чая при помощи высокоэффективной эксклю-

зионной хроматографии. Используют колонку (4,6 х 250 мм), элюируют (1,0

мл/мин) 0,1 М раствором АсONH4 с рН 5,4 и детектируют УФ-

фотометрически при 254 нм, и посредством масс-спектрометрии с индуктив-

но связанной плазмой.

Новый масс-спектрометрический метод (Inductively coupled plasma mass

spectrometry, ICP-MS) использован для определения содержания микроэле-

ментов в чае различных сортов после термического расщепления с помощью

микроволнового нагрева [86]. Выход определяемых следовых количеств ми-

неральных веществ составлял 90-110% при среднеквадратическом отклоне-

нии не более 5%. Динамика экстракции микроэлементов может быть удовле-

творительно описана логарифмическим или экспоненциальным уравнением.

32

Метод ААС с использованием поперечного нагрева графитовой печи

применен для определения Pb и Cd в чае [117]. Для устранения матричного

влияния в качестве матричного модификатора использовали NH4PO4 и

Mg(NO3)2. Предел определения для Pb составляет 0,0078 мкг/г, для Cd 0,0015

мкг/г. Относительное стандартное отклонение равно для Pb менее 0,091, для

Cd менее 0,05. Мера правильности составляет для обоих элементов 95-114%.

Для определения содержания следовых элементов в чае, пробу измель-

чают и нагревают при (80±2)оС в течение 4 час [157]. После добавления 5 мл

0,15% раствора агар, пробу перемешивают с применением ультразвука. При-

готовленную суспензию вводят непосредственно в пламенный атомно-

абсорбционный спектрометр. Относительное стандартное отклонение менее

0,0096.

Разработана методика определения Mn новым каталитическим потен-

циометрическим методом [82]. Методика основана на каталитическом дейст-

вии Mn на реакцию между метиловым зеленым и IO4¯. Применение метил

зеленого ионселективного электрода позволяет определить скорость реакции,

которая пропорциональна концентрации Mn. Градуировочнй график линеен в

интервале 3,0-100 мг/25 мл для Mn2+. Полученные результаты подтверждены

методом ААС.

Метод ААС применим для определения Mg в ряде сортов китайского чая

[138]. Содержание Mg в чае выше, чем в обычных пищевых продуктах. Со-

держание Mg в листьях чая находится в пределах 1,29-2,07 мг/кг. Mg экстра-

гируется из листьев чая примерно на 14,2-51,8%.

Метод ААС применим для определения Cа в различных сортах листьев

чая [108]. Содержание Cа в листьях чая находится в пределах 1214-2874

мг/кг. Cа экстрагируется из листьев чая примерно на 1,0-7,0% - жидкостная

экстракция чая составляет 23-106 мг/кг.

Разработана простая, быстрая, точная, селективная методика с хорошей

воспроизводимостью для определения К, Zn, Mg, Ca, Cu, Ni, Cd, Fe и Mn в

чае методом пламенной атомно-абсорбционной спектрометрии [133]. Пробу

33

измельчают, высушивают и разлагают в смеси HNO3-HClO4. Мера правиль-

ности составляет для девяти элементов от 97,8% до 116,8%. Клэффициент

корреляции равен 0,99.

Разработана методика определения следовых концентраций Pb в чае ме-

тодом атомно-абсорбционной спектрометрии с применением кварцевой

трубки с отверстием [91]. Установлено, что чувствительность предложенного

метода улучшается более чем в 9 раз по сравнению с обычным методом

ААС. Пределы определения достигают 0,02 мкг/мл.

Для определения химической формы алюминия в чайных настоях пред-

ложено использовать сочетание метода эксклюзионной хроматографии и

анионообменной высокоэффективной жидкостной хроматографии с детек-

тированием методом оптической эмиссионной спектрометрии с индуктивно

связанной плазмой [98]. В оптимальных условиях в режиме элюирования

анализ проводили за 40 мин. Оставшийся Al выделяли в анионообменной ко-

лонке в режиме линейного градиентного элюирования для последующего де-

тектирования. Для идентификации оставшегося Al, связанного со смолой в

колонке, применяли метод тандемной МС с электрораспылительной иониза-

цией.

1.2 Анализ научно-технической литературы по оценке качества кофе

Россия входит в число десяти самых потребляющих кофе стран [8,32].

Российские предприятия активно закупают зеленый (сырой) кофе за рубе-

жом. В нашей стране производится его образка, размол и упаковывание. Это

такие компании как ООО «Нестле Кубань», ООО «Орими Трэйд», ООО «Ко-

фе ОМНИ», компания «Московская кофейня на паях» и др. [1,3, 60].

Качество кофе определяют основные компоненты, входящие в его со-

став, а также технология его переработки. Основными работами в этой об-

ласти являются разработка технологии получения натурального ароматизи-

рованного молотого кофе [2] и совершенствование технологии производства

натурального ароматизированного кофе [25].

34

1.2.1 Углеводно-белковый комплекс кофе

Углеводы и белковые вещества кофе являются основополагающими в

определении его качественных характеристик. Углеводы оказывают положи-

тельное влияние, а белки – отрицательное воздействие на качество [124].

Исследовано влияние обжаривания на аминокислоты кофе. Исследова-

ния проводили на кофе сортов арабика и робуста методом газовой хромато-

графии [54]. Небольшие количества свободных аминокислот, присутствую-

щих в кофе, в сильной степени подвергаются разрушению при обжаривании.

После гидролиза некоторые аминокислоты остаются в неизмененном виде, а

более чувствительные подвергаются термическому воздействию. Величина,

характеризующая образование энантиомеров аминокислот выше для образ-

цов кофе сорта робуста. Для обоих сортов кофе увеличивается образование

энантиомеров с повышением температуры; наиболее чувствительна к воздей-

ствию температур аспаргиновая (аминоянтарная) кислота. В целом, матрица

кофе робуста чувствительна к воздействию обжаривания, чем кофе арабика.

Определено содержание антиоксидантов в обжаренных зернах кофе всех

стран-производителей (21 страна) амперометрическим методом [37]. Прове-

дено сравнение содержания антиоксидантов в зеленых (необжаренных) и об-

жаренных зернах кофе. Показано, что кофе может быть значительным источ-

ником антиоксидантов в ежедневном рационе человека наряду с чаем, сока-

ми, фруктами, ягодами и т.д.

Содержание пищевых волокон в кофе и их структурные характеристики

зависят от типа кофе и способа заваривания [73]. Кофейные напитки содер-

жат значительное количество растворимых пищевых волокон – галактоман-

налов и арабиногалактанов II типа. Исследовали влияние типа кофе, способа

обжаривания, измельчения и заваривания на содержание пищевых волокон в

напитке, которое в изученных пробах изменялось в диапазоне 0,14-0,65 г/100

мл при определении ферментативно-гравиметрическим методом. Установле-

но, что состав пищевых волокон зависит от технологии обжаривания, из-

мельчения и других операций.

35

Определено содержания влаги в необжаренном кофе [132]. Сравнивали

методы для изучения специфичности и точности. Повышенная влажность не-

обжаренного кофе может быть причиной роста микроорганизмов, образова-

ния микотоксинов и ухудшения органолептических свойств выработанного

из него конечного продукта. Для исследования этих последствий кофе дол-

жен иметь влажность 8,0-12,5%. Проведено сравнительное исследование ме-

тодов оценки влажности, рекомендуемых ISO. Установлено, что оптималь-

ным методом является стандартный метод ISO 1446.

Проведена сравнительная оценка методов определения влажности необ-

жаренного кофе [118]. Влажность кофе определяли методом Фишера или по-

сле сушки по стандарту ISO – при 105оС в течение 16 час, по методу Мини-

стерства сельского хозяйства Бразилии – сушка при 105оС в течение 24 час

целых или измельченных бобов, а также при использовании сушки в ИК-

лучах.

Разделение триацилглицеридов по классам было осуществлено с помо-

щью тонкослойной хроматографии с ионами серебра, после чего состав

триацилглицеридов был определен с помощью ВЭЖХ с обращенной фазой с

детектором, определяющим показатель преломления [89]. Исследовано 8 об-

разцов кофе. Определено 9 видов триацилглицеридов, включающих остатки

линолевой, линоленовой, олеиновой, пальмитиновой, стеариновой и арахи-

доновой кислот.

Применены твердофазная микроэкстракция – газовая хроматография и

масс-спектрометрия, а также мультивариантный анализ для характеристики

жареного кофе [53]. Трехфазная микроэкстракция – ГХ-МС в сочетании с

регрессионным методом, анализом главных компонентов применены для

разделения смесей арабики, имеющих различное географическое происхож-

дение. Твердофазная микроэкстракция паровой фазы эффективно применена

для рутинных характеристик кофе. Хемометрические параметры позволяют

найти устойчивые параметры для отличия различных смесей и отличия ре-

ального качества продуктов.

36

Для определения глюкозы в растворимом кофе предложен высокоизби-

рательный устойчивый биосенсор – электрод, в состав которого входит гек-

саферроцианид (прусский голубой), электроосажденный в виде тонкой

пленки; иммобилизованная глюкозооксидаза и слой полимера (Nafion) [62].

Проведено определение глюкозы в интервале концентраций 2,5-15% в фос-

фатном буфере. Морфологические особенности фермента глюкозооксидазы

на модифицированном электроде исселдованы методом сканирующей элек-

тронной микроскопии.

Разработан ферментативно-спектрофотометрический метод определения

сахарозы в зернах кофе [42]. Перед определением сахарозу гидролизуют ин-

вертазой, получая глюкозу и фруктозу. Затем глюкозу окисляют в присутст-

вии глюкозооксидазы, а полученная перекись водорода взаимодействует с

Na-солью фенол-4-сульфоновой кислоты и 4-аминоантипирином в присутст-

вии пероксидазы, образуя розовый пигмент с максимумом поглощения 505

нм.

Качество кофе ухудшается при хранении в связи с липолизом и окисле-

нием липидов [148]. При хранении в течение 180 дней не отмечено сущест-

венных изменений в составе жирных кислот. Основными жирными кислота-

ми являются линолевая (40,1-40,2%) и пальмитиновая (36,4%). Отмечены не-

большие различия в содержании жирных кислот в 100%-ном бразильском

кофе «арабика» и смеси (80/20) этого кофе и индийского кофе «робуста».

Установлена корреляция между качеством напитка и химическим соста-

вом бразильского кофе [68]. Методом ВЭЖХ определяли в зеленом и обжа-

ренном бразильском кофе «арабика» содержание сахарозы, кофеина, триго-

неллина и хлорогеновых кислот. Качество напитка коррелирует с содержани-

ем в кофе тригонеллина и хлорогеновых кислот. Отмечена также связь каче-

ства напитка с содержанием в нем кофеина.

Исследованы химические характеристики и содержание аминов в де-

фектных сырых и обжаренных зернах кофе [147]. Установлено, что до обжа-

ривания дефектные и здоровые зерна кофе существенно (р<0,05) различают-

37

ся по зольности. Здоровые зерна содержат больше липидов, чем зерна с раз-

личными видами повреждений. Существенных (р<0,05) различий по содер-

жанию белка не обнаружено. Обжаривание не влияло на содержание белка в

кофе. Преобладающим амином во всех пробах был путресцин. Установлены

существенные различия в содержании общих аминов в зависимости от вида и

степени повреждения зерен кофе. Гистамин обнаружен только в дефектных

зернах. При слабом обжаривании в кофе обнаружены только следы серото-

нина, а при средней и высокой степени обжаривания амины в кофе отсутст-

вуют.

Дан анализ структуры и чувствительное определение 4-

винилкатехинных олигомеров с горьким вкусом и их идентификация в жаре-

ном кофе при помощи жидкостной хроматографии и тандемной масс-

спектрометрии [70].

Проведены идентификация и количественное определение 10 горьких

олигомерных производных 4-винилкатехина в жареном кофе. Использовали

методы ЯМР-спектроскопии и жидкостной хроматографии с детектировани-

ем при помощи тандемной масс-спектрометрии с электрораспылительной

ионизацией. В исследуемых пробах кофе идентифицированы многократно

гидроксилированные фенилинданы.

Установлена связь между содержанием некоторых компонентов и анти-

окислительной активностью кофейных напитков [110]. Исследовали возмож-

ности состава и свойств кофе, приготовленного различными способами – на

фильтре, кофе «мокко», с помощью машины «эспрессо» и т.д. Установлено

наличие существенных корреляций между качеством летучих продуктов ре-

акции Майяра и антиокислительной активностью исследуемого продукта,

определяемой по способности связывать свободные радикалы методом с ис-

пользованием 2,2-дифенил-1-пикрилгидразила и радокс-потенциала. Уста-

новлена высокая корреляция между содержанием окрашенных продуктов и

кофеина и антиокислительной активностью кофе. На антиокислительную ак-

38

тивность напитка влиял способ обжаривания зерен. Наибольшей антиокси-

дантной активностью обладал напиток, приготовленный методом «эспрессо».

Определены факторы, влияющие на содержание норгармана и гармана в

кофе «эспрессо» [45]. Содержание -карболинов (нонгармана и гармана) оп-

ределяли методом обращеннофазной ВЭЖХ с детектором по флуоресценции.

Исследовали влияние сорта кофе (арабика или робуста), степени обжарива-

ния и продолжительности настаивания на содержание указанных компонен-

тов. Установлено, что наибольшее влияние на содержание -карболинов ока-

зывает сорт кофе и продолжительность настаивания, а также способ завари-

вания.

Исследованы меланоидины кофе, полученные после осаждения спиртом

[49]. Определяли коэффициент поглощения выделенных веществ при 280,

235 и 405 нм, содержание в них различных сахаров, фенольных и азотистых

соединений, состав аминокислот и небелковых азотистых соединений. Отме-

чена высокая корреляция между содержанием меланоидинов, небелковых

азотистых соединений и белка в настое. Это указывает на тесную связь мела-

ноидинов и белков. Установлена корреляция между содержанием меланои-

динов и фенольных соединений в настое кофе.

Летучие соединения известны как потенциальные маркеры дефектных

зерен кофе [144]. Установлено, что присутствие бензальдегида и 2,3,5.6-

тетраметил-пиразина в составе летучих соединений кофе является доказа-

тельством того, что необжаренный продукт содержит дефектные зерна. Ука-

зан список летучих веществ, присутствие которых указывает на наличие де-

фектных зерен в партии обжаренных зерен кофе.

Одной из физико-химических характеристик зеленого кофе является

сравнение качественных и дефектных зерен [130]. Для качественных и де-

фектных (низшего сорта) зерен зеленого кофе оценивали плотность, яркость,

содержание способной к титрованию кислоты, рН, влажность и суммарное

содержание растворимых твердых веществ, а также химический состав (кон-

центрации кофеина, хлорогеновых кислот, липидов, сахарозы, суммы фено-

39

лов и протеина). Вес, плотность и масса дефектных зерен не соответствуют

значениям для качественных из-за присутствия незрелых, раздробленных,

обесцвеченных и черных зерен. Хлорогеновые кислоты, ответственные за ан-

тиокислительную активность, обнаружены неразложившимися в дефектных

зернах.

Определен антиокислительный потенциал зерен кофе низкого качества

[131]. Зерна низкого качества обычно составляют 15-20% общего количества

зерен. Исследовали свойства экстрактов из таких зерен, полученных с помо-

щью различных растворителей. Максимальной способностью связывать сво-

бодные радикалы обладает метанольный экстракт. Он же имел максималь-

ную антиокислительную активность и содержал (%): 21,900,50 фенольных

соединений, 34,160,27 хлорогеновой кислоты и 8,250,36 кофеина.

Исследован химический состав неиспорченного и испорченного зелено-

го кофе арабика и робуста методом масс-спектрометрии с электрораспыли-

тельной ионизацией [119]. Для идентификации химического состава, разли-

чия типов арабика и робуста, а также испорченных и неиспорченных зерен

предложен метод масс-спектрометрии с электрораспылительной ионизацией

с прямым вводом водных экстрактов. Полученные «отпечатки пальцев»

обеспечивают различие не только типов, но и качественных и некачествен-

ных зерен по профилям.

Низкотемпературная баня/ высокопроводимая зона/ мицеллярная элек-

трокинетическая хроматография использована для определения фенолокис-

лот в кофейном напитке [168]. Разработана методика определения трех фено-

локислот – хлорогеновой кислоты, кофеиновой кислоты и ферулиновой ки-

слоты в кофе с пределом определения 2,8 х 10-2

, 5,3 х 10-3

и 6,0 х 10-3

мкг/мл

соответственно. Для изучения синергетического эффекта в один капилляр

были одновременно «вмонтированы» зона высокой проводимости и низко-

температурная баня. Показано существование синаргизма при определении

хлорогеновой и кофеиновой кислоты в случае их совместного присутствия.

Напротив, для ферулиновой кислоты синергизм не обнаружен.

40

Способ экстракции арабиногалактанов из кофейных зерен включает в

себя предварительную обработку зерен водой при температуре 10-95 оС в те-

чение двух часов до одной недели и последующий гидролиз под воздействи-

ем ферментов целых или молотых зеленых или поджаренных кофейных зе-

рен для получения тем самым водной дисперсии, содержащей частично гид-

ролизованные кофейные зерна и арабиногалактаны [1]. Арабиногалактано-

вые продукты, полученные из кофе, применяют в качестве стеклообразной

матрицы для чистого растворимого кофе, а также композицию напитка. Это

позволяет получить вещество-усилитель характеристик продуктов питания, в

частности, растворимого кофе, способом, не требующим чрезвычайных ус-

ловий обработки.

Распознавание сортов кофе арабика и робуста возможно на основе дан-

ных о содержании в них токоферолов [44]. Токоферолы из сырых и обжарен-

ных зерен кофе выделяли методом твердофазной микроэкстракции и анали-

зировали методом ВЭЖХ с детектированием с помощью диодной матрицы

или по флуоресценции. Сырые зерна кофе арабика содержали 2,7 ± 0,4 мг /

100 г α-токоферола и 8,0 ± 0,9 мг /100 г β-токоферола, в то время как кофе

робуста содержал 1,7 ± 0,3 мг / 100 г α-токоферола и 2,1 ± 0,3 мг /100 г β-

токоферола. Более 90% токоферолов остается в кофе после обжаривания, за

исключением β-токоферола в кофе робуста, который разрушается примерно

на 25% в расчете на сухую массу. Анализ токоферолов в сырых и обжарен-

ных зернах кофе позволяет различать сорта кофе арабика и робуста.

Изучено влияние факторов окружающей среды, влажной обработки и их

сочетания на биохимический состав необжаренных зерен кофе арабика [93].

Исследовали влияние условий выращивания и влажной обработки на содер-

жание липидов, хлорогеновых кислот, сахаров и кофеина в зернах кофе. Ус-

тановлено, что содержание хлорогеновых и жирных кислот в зернах зависит

от средней температуры воздуха при созревании. Общее содержание липи-

дов, растворимых сахаров, полисахаридов и хлорогеновых кислот не зависит

от климата. Содержание глюкозы зависит от высоты места выращивания над

41

уровнем моря, а содержание сорбита после влажной обработки напрямую

связано с содержанием глюкозы в необработанных зернах.

Разработан и оценен метод твердофазной матричной экстракции для оп-

ределения акриламида в кофе и заменителях кофе [55]. Приведено описание

методики твердофазной экстракции и определения акриламида в молотом

кофе, готовом напитке и заменителях кофе методом ГХ-МС с ПрО 5 мкг/кг и

возможностью количественного определения при концентрации 10 мкг/кг

[63]. Широко распространено применение спектрометрии в ближней инфра-

красной области для количественного анализа растворимого кофе. Комбини-

рованно используют термомеханические характеристики и УФ-

спектроскопию для рационализации кинетики перемещения биологически

активного соединения (кофеина) в матрице высокой твердости [95].

Изучены изофлавоны кофе [43]. Исследовано влияние вида, степени об-

жаривания и способа приготовления напитка. Установлено, что кофе робуста

содержит в 6 раз больше изофлавонов, чем кофе арабика, возможно, в связи с

присутствием формононетина. При обжаривании кофе содержание изофла-

вонов снижается, в то время как их экстрактивность увеличивается. Общее

содержание изофлавонов в кофе эспрессо (30 мл) изменяется от 40 мкг (100%

арабика) до 285 мкг (100% робуста). Кофе эспрессо содержал 6, 17, 78 мкг

генистеина, даиздеина и формононетина в 30 мл напитка, соответственно.

Изотопный состав стронция и кислорода в сырых зернах кофе и потен-

циал его использования для подтверждения аутентичности кофе. МС с ин-

дуктивно связанной плазмой и МС изотопных соотношений использованы

для определения соотношения изотопов Sr и О в необжаренных зернах кофе

из 20 географических районов с целью оценки возможности применения этих

параметров в качестве индикаторов географического происхождения кофе

[135]. Идентифицированы диолы и триолы (фуран-2-ил)-метилированного

бензола как новый класс горьких веществ обжаренного кофе [99]. Методом

ЖХ-МС/МС установлено присутствие нового класса соединений, придаю-

щих горький вкус обжаренному кофе.

42

1.2.2 Зависимость качества кофе от содержания липидов и органических

кислот

Качество кофе напрямую зависит от содержания в нем липидов и орга-

нических кислот [79]. В этой связи для производства высококачественной

продукции (растворимый кофе, кофе в зернах или молотый) необходим стро-

гий контроль их содержания.

Изучены липиды и триацилглицерины бразильского кофе, а также

влияние типа кофе и способа сушки [88]. Исследовали три типа бразильского

кофе (незрелый, Cherry beans и случайная смесь). Пробы высушивали по

обычному и измененному способу и подвергали анализу на содержание ли-

пидов и триацилглицеринов. В зависимости от типа кофе и способа сушки

получили значительное разнообразие в содержании эфиров стерола, триа-

цилглицеринов, эфиров терпенов, моноацилглицеринов, диацилглицеринов и

свободных жирных кислот. Установили влияние температуры сушки на со-

став готового продукта для того или иного типа кофе. Показано значительное

влияние способа сушки и ее температурного режима на испытанные виды

бразильского кофе.

Профиль жирных кислот получен методами газовой хроматографии вы-

сокого разрешения и хемометрии [46]. Разработана методика установления

ботанического и географического происхождения зеленых и обжаренных зе-

рен кофе по жирнокислотному составу содержащихся в них липидов. Из

пробы молотых зерен кофе экстрагируют липиды петролейным эфиром в ап-

парате Сокслета в течение 36 часов, экстракт выпаривают при температуре

менее 40оС, гидролизуют липиды в кипящем метанольном растворе КОН

(11г/л), этерифицируют образовавшиеся жирные кислоты в смеси ВF3 и Ме-

ОН и экстрагируют метиловые эфиры кислот н-гептаном. Затем разделяют и

количественно определяют метиловые эфиры кислот методом капиллярной

газовой хроматографии высокого разрешения на колонке (50 м х 0,25 мм) с

тонкой пленкой СР-Sil 88 (0,19 мкм) при пламенно-ионизационном детекти-

ровании.

43

1.2.3 Влияние компонентного состава эфирного масла на качество кофе

Исследованиям в области изучения компонентного состава эфирного

масла кофе посвящено много работ [14,15,16]. Исследованы оптимальные ус-

ловия для обеспечения необходимого содержания летучих компонентов в

кофе жареном [137].

Изучены ароматические вещества над свежесваренным кофе Арабика и

изучены характеристики ароматических веществ эфиопского кофе [40]. Раз-

работан метод твердофазной микроэкстракции для выделения ароматических

веществ из пространства над кофейным напитком. Состав летучих веществ

кофе из различных районов произрастания и различной степени обжаривания

определяли методом ГХ-МС и ГХ-ольфактометрии. Установлено, что арома-

тические вещества кофе, выращенного в Танзании, Эфиопии и Гватемале,

различаются. Отмечено влияние 4-(4-гидроксифенил)-2-бутанола на арома-

тические характеристики кофе.

Исследовали механизм выделения ароматических веществ из порошка

растворимого кофе различной степени обжаривания [47]. Присутствие лету-

чих веществ в воздухе над порошком кофе в процессе увлажнения определя-

ли методом ГХ. При низкой активности воды количество летучих веществ

было незначительным, независимо от степени обжаривания кофе. Увеличе-

ние влажности было причиной увеличения количества летучих веществ, ко-

торое постепенно снижалось при последующем увеличении влажности. Из-

менения в интенсивности выделения летучих веществ связаны с изменения-

ми структуры кофе от состояния свободно текущего порошка до вязкой жид-

кости. Модифицированная диаграмма состояния использована для прогнози-

рования критической температуры и активности воды, при которых происхо-

дит структурный коллапс и выделение летучих веществ. При достижении

равновесного состояния ароматические вещества частично реадсорбируются

на жидкой фазе.

Для проявления хроматографических «отпечатков пальцев» ароматизи-

рующих компонентов кофе разработан простой, надежный и воспроизводи-

44

мый анализ на основе сочетания ХМС и хемометрических методов, 52 ком-

понентов и 68 выделенных (88,42% от суммарного содержания) идентифици-

рованы и количественно определены [85]. Спектральную корреляционную

хроматографию применяли для выделения общих пиков из 5 исследуемых

образцов. Во всех 6 образцах найдено 38 компонентов. Оценку эффективно-

сти метода проводили на основе относительных времен удерживания и пло-

щадей пиков, стабильности образцов и анализ подобий. Разработанный метод

пригоден для контроля качества кофейного аромата.

Испытаны несколько методик предварительной обработки пробы и вы-

деления для последующего определения полициклических ароматических

углеводородов в молотом кофе [81]. Исследованы методики жидкостной экс-

тракции под давлением, трехфазной экстракции, кислотного разложения, ще-

лочного омыления и экстракции в аппарате Сокслета. Наилучшие результаты

получены при использовании жидкостной экстракции под давлением смесью

гексана и ацетона (50:50) при 150оС. Эта методика позволяет затем опреде-

лять полициклические ароматические углеводороды методом газовой хрома-

тографии с масс-спектрометрическим детектированием при пределах обна-

ружения 0,11-0,18 мкг/кг.

Проведен анализ летучих соединений над свежесваренным кофе «араби-

ка» с использованием твердофазной микроэкстракции [39]. Летучие аромати-

ческие вещества кофе оценивали методами ГХ-МС и ГХ-ольфактометрии.

Разработан специальный метод твердофазной микроэкстракции летучих ве-

ществ кофе. Аромат кофе остается неизменным в течение 2 мин после приго-

товления напитка. Представлены соединения, впервые обнаруженные в аро-

мате кофе.

Проведена экстракция дитерпенов и эфирного масла кофе с использова-

нием сверхкритической двуокиси углерода [48]. Зеленые и поджаренные ко-

фейные зерна изучали с целью оптимизации экстракции эфирного масла и

выявления условий, обеспечивающих достижение наивысшей и наименьшей

концентрации дитерпенов в эфирном масле из зеленых и поджаренных зерен

45

кофе, соответственно. Установлены оптимальные рабочие температуры (60-

90оС) и давление (235-380 бар) для процесса экстракции эфирного масла. Со-

держание масла и концентрацию дитерпенов в масле сравнивали с результа-

тами, полученными при экстракции аппаратом Сокслета, где в качестве рас-

творителя использовали гексан. В основном, отмечена обратная зависимость

между количеством экстрагированного масла и концентрацией дитерпенов. В

результате можно было обеспечить различное содержание масла и различные

концентрации дитерпенов. ВЭЖХ-анализ кафестола и кахвеола в масле, экс-

трагированном из зеленых зерен кофе при 70оС/253 барах, выявлял наиболь-

шую концентрацию (454,3 мг/100 г), которая была на 48% ниже, чем в масле,

экстрагированном гексаном. В то же время в масле, экстрагированном из об-

жаренных зерен кофе при 70оС/371 баре, обнаруживалось снижение содер-

жания дитерпенов на 71,2%.

1.2.4 Характеристика алкалоидсодержащих веществ кофе

Алкалоидсодержащие вещества кофе – это кофеин, теобромин и тео-

филлин. Стандартным методом для определения содержания кофеина в кофе

является фотометрический метод [12]. Известен метод, в котором применяет-

ся жидкостная и тонкослойная хроматография [9,10].

Установлено, что разброс результатов при определении содержания ко-

феина в обычном растворимом кофе составляет 4%, а в кофе, освобожденном

от кофеина, - 12% [51]. Рассмотрены причины, обусловливающие точность

результатов при определении кофеина методом ВЭЖХ.

Исследована возможность применения спектрофотометрического метода

для определения содержания кофеина в кофепродуктах [18]. Показана сопос-

тавимость с данными фотометрического метода анализа, применяемого в со-

ответствии с ГОСТ 29148-97. Предлагаемый метод имеет более простое ап-

паратурное оформление.

Предложена простая и высокочувствительная методика косвенного

вольтамперометрического определения содержания кофеина в кофе с ис-

46

пользованием угольного пастового электрода, модифицированного 1,4-

бензохиноном [41]. Методика основана на подавлении токового пика 1,4-

бензохинона в присутствии кофеина. Градуировочный график линеен в двух

интервалах 0-0,5 и 0,5-8,0 ммоль/л кофеина. Предел обнаружения равен 0,3

мкмоль/л кофеина.

Способ определения кофеина включает предварительное отделение его

от основы экстракцией хлороформом с последующим выпариванием экс-

тракта до сухого остатка, растворение сухого остатка в соляной кислоте, ко-

личественное определение анализируемого вещества в подготовленной пробе

[27]. Количественное определение анализируемого вещества проводят путем

помещения подготовленной пробы в ячейку, содержащую фотогенерирован-

ный йод в присутствии смеси сенсибилизаторов, фиксирования уменьшения

количества йода, осуществляемого амперометрически по изменению силы

тока в ячейке, с последующим облучением светом поглотительного раствора

до восполнения убыли йода и определения количества кофеина по измене-

нию силы тока и времени генерации йода в ячейке. Это позволяет повысить

селективность и чувствительность определения.

Использована спектроскопия в ближней инфракрасной области спектра

и методика выбора признаков для определения содержания кофеина и степе-

ни окрашивания обжаренного кофе [128]. Для определения содержания ко-

феина в обжаренном кофе и для оценки степени его окрашивания применен

метод спектроскопии в ближней ИК-области спектра. Относительная средне-

квадратичная погрешность определения кофеина и степени окраски состав-

ляет 3,68% и 1,46% соответственно.

1.2.5 Полифенолы кофе, их характеристика и содержание в кофе

Фенольные соединения кофе – это дубильные вещества (танин, ка-

техины и др.) и хлорогеновые кислоты [28].

Проведено определение ряда хлорогеновых кислот и их лактонов в двух

сортах зеленого и жареного бразильского кофе [126]. Для анализа использо-

47

вали метод жидкостной хроматографии с масс-спектрометрическим детекти-

рованием.

Оценено содержание хлорогеновой кислоты и кофеина в различных ко-

фейных напитках промышленного производства [71]. Методом ВЭЖХ оце-

нено содержание исследуемых компонентов в обычном кофе и кофе, освобо-

жденном от кофеина. Установлено, что содержание различных хлорогеновых

кислот в обычном кофе изменяется в диапазоне 5,26-17,1 мг/г, а в кофе без

кофеина – 2,10-16,1 мг/г. Содержание кофеина – 10,9-16,5 и 0,34-0,47 мг/г в

обычном и освобожденном от кофеина кофе, соответственно.

Исследованы хлорогеновые кислоты и другие соединения в бразильском

кофе после полусухой и влажной послеуборочной обработки [65]. Методом

ВЭЖХ определено содержание 9 хлорогеновых кислот, кофеина, тригонел-

лина и сахарозы в бразильском кофе арабика различных сортов. Кофе, обра-

ботанный влажным методом, содержит больше хлорогеновых кислот и три-

гонеллина, но меньше – сахарозы. Метод послеуборочной обработки не

влияет на содержание кофеина в кофе.

Определен состав и изучены хлорогеновые кислоты в необжаренных

зернах кофе робуста методом ЖХ-МС [87]. Установлено присутствие в сы-

рых зернах кофе 15 хлорогеновых кислот, которые впервые обнаружены в

кофе. Установлена структура 13 соединений, которые ранее не были извест-

ны. Представлены сведения о молекулярной массе и некоторых свойствах

соединений. В настоящее время изучены 69 хлорогеновых кислот, входящих

в состав необжаренных зерен кофе робуста.

Определены кавеол и кафестол в свежем и поджаренном кофе методом

высокоэффективной жидкостной хроматографии [67]. Для одновременного

количественного определения кавеола и кафестола в свежих зернах и листьях

кофе и поджаренных кофейных зернах разработан метод высокоэффективной

жидкостной хроматографии. Наилучшее разрешение достигнуто в режиме

изокритического элюирования смесью ацетонитрил/вода в объемном соот-

ношении 55:45 при детектировании в УФ области. Для всех матриц стандар-

48

тизирован способ пробоподготовки, включающий прямое омыление и экс-

тракцию органическим растворителем. Пределы обнаружения для кавеола и

кафестола достигли 2.3 и 3,0/100 г соответственно.

Установлено влияние температуры и степени обжаривания кофе на об-

щее содержание фенольных соединений в сваренном напитке [50]. Напиток

готовят из зерен кофе, обжаренных при температуре 200, 220 или 240оС, а

также из кофе, обжаренном при температуре 220оС до различной степени го-

товности. Общее содержание фенольных соединений в напитке зависит от

температуры и степени обжаривания зерен. Установлено, что слабое и сред-

нее обжаривание защищает клеточные стенки от разрушения. Максимальное

количество фенольных соединений содержится в кофе, обжаренном при

200оС, но приготовленный из него напиток не имеет аромата, свойственного

хорошо обжаренному кофе.

1.2.6 Контроль содержания в кофе минеральных веществ

От качественного и количественного содержания минеральных веществ

зависят качественные характеристики кофейного напитка.

Исследовано влияние условий обжаривания на снижение содержания

охратоксина А в кофе [146]. Зеленые бобы кофе, загрязненные охратоксином

А (ОТА), обжаривали при различных режимах и определяли содержание

ОТА. Условия обжаривания соответствовали применяемым на практике:

время варьировали от 2,5 до 10 мин, цвет продукта – от светлого до темного.

Понижение содержания ОТА недостаточно соответствовало применяемым

режимам обжаривания, в большинстве случаев понижение было существен-

ным. Такое понижение содержания ОТА оценивается цифрой от 69 до 96%.

Сделана попытка объяснения снижения ОТА (а также микотоксинов) в кофе

при термической обработке изомеризацией с получением ряда стереоизоме-

ров, непредсказуемым влиянием влагосодержания и т.д.

Разработан метод дифференцированного определения охратоксина А в

зеленом кофе с помощью тонкослойной хроматографии при контрольном

49

уровне 10 мкг/кг [127]. Токсин экстрагируют смесью фосфорной кислоты

хлорметана, очищают бикарбонатом натрия, выделяют с помощью ТСХ и ви-

зуально оценивают по флюоресценции в УФ- области при 366 нм. Для срав-

нения применяют образцы зеленого кофе с известным содержанием токсина

(5, 10 и 20 мкг/кг).

Рассмотрены различные методы определения охратоксина А в сыром и

обжаренном кофе [38]. Установлено, что для проведения рутинных анализов

наиболее пригоден метод Официальной ассоциации химиков-аналитиков

США (АОАС) в сочетании с ВЭЖХ. Метод позволяет быстро получить точ-

ные результаты при небольших затратах средств. При низких концентрациях

токсина целесообразно применение иммуносорбентной ВЭЖХ.

1.3 Анализ литературного обзора по оценке качества чая и кофе

Современные технологии производства чайных продуктов позволяют

производить разнообразные виды чая, однако не могут обеспечить производ-

ство элитных сортов чая на уровне мировых стандартов, что влечет необхо-

димость разработки новых видов чайной продукции. Оценка качества чая и

чайных напитков осуществляется традиционными методами.

Существующие способы производства ароматизированного кофе пред-

полагают обжаривание зерен кофе с добавлением ароматических масел, на-

несение ароматизатора на уже размолотый кофе, а также механическое сме-

шивание молотого кофе с ароматизатором. Напитки, приготовленные из ко-

фе, произведенного этими способами, обладают слабым ароматом и посред-

ственным вкусом из-за существующих недостатков применяемых технологий

и потери ароматических веществ в процессе технологической обработки и

хранения кофе. Применяемые технологии производства жареного кофе не

могут обеспечить выпуск конкурентоспособной на мировом рынке продук-

ции, что требует разработки новых видов кофейной продукции. Качество ко-

фе и кофейных напитков оценивается традиционными методами.

50

2 ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 Схема исследования, сырье и материалы

Объектом исследования является натуральный черный и зеленый чай

сортов букет, высший, первый, второй и третий. Чай – продукт, изготовлен-

ный из чайного листа и содержащий танино-катехиновый комплекс, витами-

ны и кофеин. Байховый лист – рассыпной чай, получаемый сортированием

полуфабриката байхового чая. Полуфабрикат байхового чая – полуфабрикат,

получаемый завяливанием или фиксацией, скручиванием, измельчением,

сортированием сортового чайного листа и сушкой. Черный чай – байховый

чай, при получении которого применяется завяливание и ферментация сорто-

вого чайного листа. Зеленый чай – байховый чай, при получении которого

применяется фиксация сортового чайного листа.

Объектом исследования является кофе натуральный жареный молотый

сортов премиум, высший, первый, второй. Кофе натуральный жареный в зер-

нах представляет собой продукт, получаемый путем обжаривания сырых зе-

рен и фасовки их в различную тару. Кофе натуральный жареный молотый -

продукт, получаемый размалыванием обжаренных зерен, смешиванием ком-

понентов по рецептуре с другими сортами кофе.

2.2 Характеристика образцов и используемое оборудование

В работе использовались образцы чая, производимые компанией

ОАО «Мацестинский чай», г. Сочи; образцы кофе, производимые компанией

ООО «Кофе ОМНИ», г. Краснодар.

В настоящей работе применялись следующие основные средства

измерений и вспомогательные устройства:

Лабораторные весы.

Эксикатор.

Паровая баня.

Печь.

51

Бюретка.

Водяная баня (70±1)˚.

Центрифуга.

Устройство для перемешивания.

Дозирующее устройство (5 мл).

Колбонагреватель для конических колб или плитка лабораторная.

Колба Бунзена с воронкой-адаптером для тигля.

Воронка Бюхнера диаметром 12.5 см.

Дозирующее устройство 200 мл.

Сушильный шкаф.

Мельница лабораторная.

Обратный холодильник.

Хроматограф, оборудованный УФ детектором, позволяющим проводить из-

мерения при в диапазоне длин волн от 254 до 280 нм, и системой сбора дан-

ных.

Хроматографическая колонка для ВЭЖХ типа C18 (предпочтительно со сфе-

рическими частицами и с эффективностью не менее 500 теоретических пла-

стин). Число теоретических пластин может быть рассчитано исходя из фор-

мы пика, полученного при впрыскивании одного из стандартных растворов

по формуле:

2

5.0

54.5

W

tN ,

где t – время удерживания пика,

W0.5 – ширина пика на половине высоты.

Аппаратно-программный комплекс на базе хроматографа «Хроматэк-

Кристалл-5000» (Россия)

Аппаратно-программный комплекс на базе газового хроматомасс-

спектрометра «GCMC-QP2010NC Plus» (SHIMADSU) (Япония)

Спектрофотометр «UNICO-2800» (США)

Спектрофотометр СФ-104 (Россия)

52

2.3 Анализ качества чая по стандартизированным методам

ГОСТ 32170-2013 Чай. Правила приемки устанавливает правила прием-

ки. Поставкой считают количество товара, отправленного или полученного в

одно время, сопровождаемое одним количеством документов. Партией счи-

тают определенное количество изготовленного предприятием чая одного на-

именования, в одинаковой упаковке, одной массы нетто, с одной датой изго-

товления, сопровождаемое одним количеством документов.

Терминология, принятая в чайной отрасли, приведена в ГОСТ 32593-

2013 Чай и чайная продукция. Термины и определения. Условия органолеп-

тического анализа чая определяет ГОСТ 32572-2013 Чай. Органолептический

анализ. Чай – пищевой продукт, изготовленный из чайного листа и не содер-

жащий других пищевых компонентов.

Требования, предъявляемые к черному чаю, изложены в ГОСТ 32573-

2013 Чай черный. Технические условия. Чай черный – ферментированный

чай, изготовленный с применением процессов завяливания и ферментации.

По способу технологической обработки чайного листа и внешнему ви-

ду черный чай подразделяют на:

- листовой (или байховый);

- гранулированный (или CTC);

- прессованный (или кирпичный).

В зависимости от исходного сырья и степени его искусственного из-

мельчения листовой черный чай подразделяют на:

- крупный (крупнолистовой);

- средний (среднелистовой - чай из ломаных или резаных листьев, в т. ч. чай,

произведенный по технологии CTC);

- мелкий (мелколистовой).

Черный чай должен быть изготовлен в соответствии с требованиями

настоящего стандарта с соблюдением требований или нормативных право-

вых актов, действующих на территории государства, принявшего стандарт.

53

По органолептическим показателям черный чай должен соответство-

вать требованиям:

Наименование показателя Характеристика

Внешний вид настоя чая:

- листового и гранулированного

- прессованного

Аромат и вкус настоя чая:



Цвет разваренного чайного лис-

та чая:



Внешний вид чая:

- листового

- гранулированного


Яркий, прозрачный

Чистый, цвет от темно-красного до темно-

коричневого

Нежный аромат, терпкий вкус

Приятный аромат, с терпкостью вкус

Однородный, коричнево-красный или ко-

ричневый

Достаточно ровный, темно-коричневый

Однородный, ровный, хорошо скрученный

Достаточно ровный, сферической или про-

долговатой формы

Спрессованная плитка, поверхность глад-

кая, края ровные

Физико-химические показатели черного чая должны соответствовать

нормам:

Наименование показателя Минимальное

значение

Максимальное

значение

Содержание водорастворимых экстрактив-

ных веществ, % (мас.)

Массовая доля влаги. % (мас.)

Общее содержание золы, % (мас.)

Содержание водорастворимой золы (доля от

общего содержания золы), % (мас.)

Содержание грубых волокон, % (мас.)

32,0

-

4,0

45,0

-

-

10,0

8,0

-

19,0

Для прессованного чая нормируется только массовая доля влаги.

Требования, предъявляемые к зеленому чаю, изложены в ГОСТ 32574-

2013 Чай зеленый. Технические условия. Чай зеленый – неферментирован-

ный чай, изготовленный с применением процесса фиксации.

По способу технологической обработки чайного листа и внешнему ви-

ду зеленый чай подразделяют на:

- листовой (или байховый);

54

- гранулированный (или CTC);

- прессованный (или кирпичный).

В зависимости от исходного сырья и степени его искусственного из-

мельчения листовой зеленый чай подразделяют на:

- крупный (крупнолистовой);

- средний (среднелистовой - чай из ломаных или резаных листьев, в т. ч. чай,

произведенный по технологии CTC);

- мелкий (мелколистовой).

Зеленый чай должен быть изготовлен в соответствии с требования-

ми настоящего стандарта с соблюдением требований или нормативных пра-

вовых актов, действующих на территории государства, принявшего стандарт.

По органолептическим показателям зеленый чай должен соответство-

вать требованиям:

Наименование показателя Характеристика

Внешний вид настоя чая:



Аромат и вкус настоя чая:



Цвет разваренного чайного лис-

та чая:



Внешний вид чая:

- листового

- гранулированного


Светло-желтый или светло-зеленый, про-

зрачный или мутноватый

Красно-желтый

Нежный аромат, приятный с терпкостью

вкус

Свойственный зеленому прессованному

чаю

Однородный, с желтоватым или зеленова-

тым оттенком

Темно-зеленый с темно-коричневым от-

тенком

Однородный, ровный, скрученный

Достаточно ровный, сферической или про-

долговатой формы

Спрессованная плитка темно-зеленого цве-

та, поверхность гладкая, края ровные

55

Физико-химические показатели зеленого чая должны соответствовать

нормам:

Наименование показателя Минимальное

значение

Максимальное

значение

Содержание водорастворимых экстрактив-

ных веществ, % (мас.)

Массовая доля влаги. % (мас.)

Общее содержание золы, % (мас.)

Содержание водорастворимой золы (доля от

общего содержания золы), % (мас.)

Содержание грубых волокон, % (мас.)

33,0

-

4,0

40,0

-

-

10,0

8,0

-

24,0

Для прессованного чая нормируется только массовая доля влаги.

Анализ жидких чайных концентратов производят на соответствие

ГОСТ Р 55326-2012 Концентрат чайный жидкий. Отбор проб для анализа.

Технические условия жидких чайных концентратов определяет ГОСТ Р

55325-2012 Концентрат чайный жидкий. Общие технические условия.

Концентрат чайный жидкий – жидкий пищевой продукт, растворимый в

воде, содержащий не менее 66% (по массе) сухого экстракта чая и не содер-

жащий других пищевых компонентов. Сухой экстракт чая – водорастворимая

фракция сухого вещества чайного листа.

По органолептическим показателям чайный жидкий концентрат должен

соответствовать требованиям:

Наименование пока-

зателя

Характеристика

Внешний вид Прозрачная жидкость

Цвет В соответствии с рецептурами на чайные жидкие кон-

центраты конкретных наименований

Вкус Выраженный, свойственный данному продукту. Не

допускается посторонний привкус

Физико-химические показатели чайного жидкого концентрата должны

соответствовать нормам:

56

Наименование показателя Значение показателя

Массовая доля сухого экстракта чая, %, не менее 66

Анализ растворимого чая производят на соответствие ГОСТ Р ИСО

7516-2012 Чай растворимый. Отбор проб для анализа.

Растворимый чай должен соответствовать ГОСТ Р 55327-2012 Чай рас-

творимый с добавками ароматизатора и/или продуктов растительного проис-

хождения. Общие технические условия

Чай растворимый с добавками ароматизаторов и/или продуктов расти-

тельного происхождения – это растворимый в воде чай, содержащий не ме-

нее 1,0 г сухого экстракта чая на 1 дм3 настоя и добавки ароматизиторов

и/или продукты растительного происхождения. Сухой экстракт чая – водо-

растворимая фракция сухого вещества чайного листа.

По органолептическим показателям растворимый чай с добавками дол-

жен соответствовать требованиям:

Наименование пока-

зателя

Характеристика

Внешний вид Порошок или гранулы

Цвет В соответствии с рецептурами на растворимые чаи с

добавками конкретных наименований

Вкус Выраженный, свойственный данному продукту. Не

допускается посторонний привкус

Аромат Выраженный, с оттенком аромата, характерным для

использованного ароматизатора; не допускается по-

сторонний запах

Физико-химические показатели растворимого чая с добавками должны

соответствовать нормам:


Содержание сухого экстракта в настое, г/дм3, не менее 1

Массовая доля влаги, %, не более 6

Общее содержание золы, %, не более 20

Продолжительность растворения в воде, с, не более:

в горячей воде (при температуре 96оС – 98

оС)

в холодной воде (при температуре 18оС – 20

оС)

30

240

57

Анализ чая производят на соответствие ГОСТ Р ИСО 1839-2011 Чай.

Отбор пробы для анализа.

Растворимый чай должен соответствовать ГОСТ Р ИСО 6079-2012 Чай

растворимый. Технические условия.

Чай растворимый – сухое водорастворимое твердое вещество, получен-

ное путем водной экстракции из листьев, почек и черешков (а также полу-

ченных из них материалов) тех сортов, которые применяются для изготовле-

ния чаев, употребляемых в качестве напитков, а также разрешенных пище-

вых добавок.

Чай растворимый должен соответствовать требованиям:


Массовая доля влаги, %, не более 6

Общее содержание золы, %, не более 20

Растворимый чай по основным физико-химическим показателям должен

соответствовать требованиям ГОСТ Р ИСО 6770-2012 Чай растворимый. Ме-

тоды определения плотности до и после уплотнения, ГОСТ Р ИСО 7513-2012

Чай растворимый. Метод определения массовой доли влаги (потеря массы

при 103оС), ГОСТ Р ИСО 7514-2012 Чай растворимый. Метод определения

общего содержания золы.

Приготовление настоя осуществляют по ГОСТ ISO 3103-2013 Чай. При-

готовление настоя для органолептического анализа.

ГОСТ ISO 10727-2013 Чай и чай растворимый. Определение содержания

кофеина. Метод высокоэффективной жидкостной хроматографии устанавли-

вает метод определения содержания кофеина в растворимом чае методом вы-

сокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ). Кофеин из пробы чая

экстрагируется водой в присутствии оксида магния. После фильтрации со-

держание кофеина определяют методом ВЭЖХ с ультрафиолетовым детек-

тированием.

58

ГОСТ Р ИСО 14502-1-2010 Чай. Метод определения общего содержания

полифенолов устанавливает колориметрический метод определения общего

содержания полифенолов в листовом и растворимом черном и зеленом чае с

использованием реактива Фолина-Чокалтеу. Полифенолы экстрагируют из

измельченной пробы чая 70 %-ным раствором метанола при температуре 70

˚С. Пробу растворимого чая растворяют в горячей воде с добавлением 10 %-

ного раствора ацетонитрила для стабилизации экстракта. Содержание поли-

фенолов в экстракте определяют колориметрическим методом с применени-

ем реактива Фолина-Чокалтеу. Реактив Фолина-Чокалтеу содержит фосфор-

но-вольфрамовые кислоты, которые восстанавливаются при взаимодействии

с легко окисляющимися OH-группами фенола. При этом образуется вольф-

рамовая синь, обладающая характерной полосой поглощения с максимумом

765 нм, придающая исследуемому раствору синий цвет. Несмотря на то, что

Реактив Фолина-Чокалтеу по-разному взаимодействует с различными поли-

фенолами, использование галловой кислоты в качестве стандарта позволяет

достоверно определить общее содержание полифенолов.

ГОСТ ISO 15598-2013 Чай. Метод определения содержания грубых во-

локон устанавливает метод определения массовой доли грубых волокон в

чае. Содержанием грубых волокон считают содержание в чае веществ, нерас-

творимых в сжигаемыхв условиях, установленных данным стандартом. Со-

ответствующим образом измельченная проба последовательно обрабатывает-

ся кипящим раствором серной кислоты и раствором гидроокиси натрия. Оса-

док отделяют фильтрацией, промывают, высушивают, взвешивают и озоля-

ют. Содержание грубых волокон определяется как потеря массы при озоле-

нии.

ГОСТ ISO 1572-2013 Чай. Метод приготовления измельченной пробы и

определения содержания сухого вещества устанавливает метод приготовле-

ния измельченной пробы чая и определения содержания сухого вещества для

использования в испытаниях, результаты которых рассчитываются исходя из

содержания сухого вещества. Сухим веществом считают вещество, остаю-

59

щееся после нагревания пробы до постоянной массы в заданных условиях.

Производят измельчение пробы чая и определение содержания сухого веще-

ства нагреванием до постоянной массы при температуре (1032)оС.

ГОСТ ISO 1575-2013 Чай. Метод определения общего содержания золы

устанавливает метод определения общего содержания золы в чае и не рас-

пространяется на растворимые чаи. Общее содержание золы – остаток, полу-

ченный после прокаливания пробы чая при температуре (525±25)˚С в усло-

виях, установленных данным стандартом. Деструкция органических веществ

происходит путем нагревания при температуре (525±25)˚С до остатка посто-

янной массы.

ГОСТ ISO 1576-2013 Чай. Метод определения содержания водораство-

римой и водонерастворимой золы устанавливает метод определения содер-

жания водорастворимой и водонерастворимой золы в чае. Водорастворимой

золой считают часть общей золы, растворимой в воде при условиях, установ-

ленных настоящим стандартом. Водонерастворимой золой считают часть

общей золы, оставшейся нерастворенной после обработки золой при услови-

ях, установленных настоящим стандартом. Осуществляется экстракция об-

щей золы горячей водой, фильтрация через беззольную фильтровальную бу-

магу, сжигание и взвешивание остатка, определение водорастворимой золы

по разнице общей золы и водонерастворимой золы.

ГОСТ ISO 1577-2014 Чай. Метод определения содержания золы, не

растворимой в кислоте устанавливает метод определения содержания золы,

не растворимой в кислоте. Метод основан на определении массы части об-

щей золы, оставшейся после обработки общей золы кислотой. Зола, не рас-

творимая в кислоте, – часть общей золы, остающаяся после обработки общей

золы раствором соляной кислоты при условиях, установленных данным

стандартом.

ГОСТ ISO 1578-2014 Чай. Метод определения щелочности золы уста-

навливает метод определения щелочности водорастворимой золы. Метод ос-

нован на титровании фильтрата, полученного при определении содержания

60

водорастворимой золы, соляной кислотой. Щелочность водорастворимой зо-

лы – количество кислоты, необходимой для нейтрализации водного экстракта

общей золы.

ГОСТ ISO 11286-2014 Чай. Классификация по размеру чаинок с помо-

щью гранулометрического анализа распространяется на чай и опреде-

ляет классификацию чая по размеру чаинок. Метод основан на разделении

пробы чая на фракции с использованием набора сит.

ГОСТ Р ИСО 9768-2011 Чай. Метод определения водорастворимых экс-

трактивных веществ устанавливает метод определения содержания водорас-

творимых экстрактивных веществ в чае. Водорастворимые экстрактивные

вещества - растворимые вещества, экстрагированные из пробы кипящей во-

дой в условиях, установленных в настоящем стандарте, содержание которых

выражается в процентах по массе в пересчете на сухое вещество. Осуществ-

ляется экстрагирование водорастворимых веществ из пробы чая при кипяче-

нии с обратным холодильником. Фильтрация, промывка, сушка и взвешива-

ние остатка, нерастворимого в горячей воде. Расчет содержания водораство-

римых экстрактивных веществ.

2.4 Анализ качества кофе по стандартизированным методам

Методы анализа кофе основаны на использовании ГОСТ Р 52089-2003

(ИСО 3509-89) Кофе. Термины и определения.

Зеленый (сырой) кофе должен соответствовать ГОСТ Р 51449-99 Кофе

зеленый (сырой). Подготовка образцов для определения органолептических

показателей, ГОСТ Р 51450-2010 Кофе зеленый (сырой). Виды дефектов,

ГОСТ Р 53068-2008 Кофе зеленый (сырой). Определение массовой доли вла-

ги при 105оС, ГОСТ Р 54385-2011 Кофе зеленый (сырой). Контроль по запа-

ху, визуальный контроль и определение примеси и дефектов, ГОСТ ISO

9116-2013 Кофе зеленый. Руководство по методам составления специфика-

ций, ГОСТ ISO 1446-2014 Кофе зеленый. Определение содержания влаги.

Основной контрольный метод, ГОСТ ISO 6673-2014 Кофе зеленый. Опреде-

ление потери массы при температуре 105 оС.

61

Кофе натуральный жареный должен соответствовать ГОСТ Р 52088-

2003 Кофе натуральный жареный. Общие технические условия. Кофе нату-

ральный растворимый должен соответствовать ГОСТ Р 51881-2002 Кофе на-

туральный растворимый. Общие технические условия, ГОСТ Р 51880-2002

(ИСО 11292-95) Кофе растворимый. Определение массовых долей свободных

и общих углеводов. Метод высокоэффективной анионообменной хромато-

графии, ГОСТ Р 52612-2006 (ИСО 3726-1983) Кофе растворимый. Определе-

ние массовой доли влаги при температуре 70оС и пониженном давлении,

ГОСТ Р 53067-2008 Кофе растворимый в коробках с вкладышами. Отбор

проб, ГОСТ ISO 24114-2013 Кофе растворимый. Критерии подлинности,

ГОСТ ISO 3726-2014 Кофе растворимый. Определение потери массы при

температуре 70оС и пониженном давлении.

ГОСТ Р 52613-2006 (ИСО 10095-1992) Кофе. Определение массовой до-

ли кофеина. Метод высокоэффективной жидкостной хроматографии уста-

навливает метод определения массовой доли кофеина с применением высо-

коэффективной жидкостной хроматографии (далее – ВЭЖХ) в обычном и

декофеинизированном зеленом (сыром) и жареном кофе, а также в обычном

и декофеинизированном растворимом кофе. Содержание кофеина также оп-

ределяют по ГОСТ ISO 4052-2013 Кофе. Определение содержания кофеина.

Контрольный метод, ГОСТ ISO 20481-2013 Кофе и кофейные продукты. Оп-

ределение содержания кофеина с использованием высокоэффективной жид-

костной хроматографии (HPLC). Стандартный метод.

Содержание массовой доли влаги определяют по ГОСТ Р 52794-2007

(ИСО 11294-1994) Кофе жареный молотый. Метод определения массовой до-

ли влаги при 103оС, ГОСТ Р 52795-2007 (ИСО 11817-1994) Кофе жареный

молотый. Определение массовой доли влаги. Метод Карла Фишера, ГОСТ

ISO 11294-2014 Кофе молотый жареный. Стандартный метод определения

потери массы при температуре 103оС, ГОСТ ISO 11817-2014 Кофе молотый

жареный. Определение массовой доли влаги. Метод Карла Фишера (кон-

трольный метод).

62

ГОСТ Р 51486-99 Масла растительные и жиры животные. Получение

метиловых эфиров жирных кислот устанавливает методы получения метило-

вых эфиров жирных кислот, предназначенных для целей газовой хромато-

графии, тонкослойной хроматографии, инфракрасной спектрометрии и дру-

гих аналитических целей.

Используется метод получения метиловых эфиров жирных кислот из

триглицеридов переэтерификацией с метанольным раствором метилата на-

трия, применимый для растительных масел и их смесей с кислотным числом

не более 2,0.

Для приготовления абсолютного метанола в колбу вместимостью 500

см3 взвешивают (30±1) г окиси кальция, добавляют 250 см

3 метанола и кипя-

тят с обратным холодильником в течение 6-8-ч. Затем метанол перегоняют

при температуре 64,7 оС.

Для приготовления раствора метилата натрия в метаноле молярной кон-

центрации 2 моль/дм3 взвешивают 2,7 г метилата натрия или в стаканчике

для взвешивания с точностью до 0,01 г. В мерную колбу вместимостью 25

см3 наливают 10-12 см

3 абсолютного метанола и растворяют в нем метилат

натрия. Раствор перемешивают, охлаждают до комнатной температуры и до-

ливают абсолютным метанолом до метки. Раствор хранят в холодильнике.

Для приготовления метиловых эфиров жирных кислот лабораторную

пробу жидкого растительного масла тщательно перемешивают. Отобранную

от лабораторной пробы навеску растительного масла массой 1 г (для кофе) и

5 г (для чая) помещают в стеклянную пробирку и растворяют в 20 см3 гекса-

на.

В гексановый раствор вводят 0,1 см3 раствора метилата натрия в мета-

ноле молярной концентрации 2 моль/дм3. После интенсивного перемешива-

ния в течение 2 мин реакционную смесь отстаивают 5 мин и фильтруют через

бумажный фильтр. При наличии метиловых эфиров жирных кислот с числом

атомов углерода в цепи нее 8 фильтрацию заменяют центрифугированием.

Полученный раствор готов к употреблению.

63

ГОСТ Р 51483-99 Масла растительные и жиры животные. Определение

методом газовой хроматографии массовой доли метиловых эфиров индиви-

дуальных жирных кислот к их сумме дает общее руководство по примене-

нию газовой хроматографии с использованием насадочной колонки или ка-

пиллярной колонки для определения качественного и количественного со-

става смеси жирных кислот в виде метиловых эфиров.

В качестве стандартной смеси используют смесь метиловых эфиров чис-

тых жирных кислот, в том числе промышленно изготовленные смеси. Для

определения жирных кислот с числом атомов углерода более 20 используют

относительно короткую насадочную колонку. При выборе условий измере-

ний с насадочной колонкой учитывают следующие переменные величины:

длину и внутренний диаметр колонки; природу и количество неподвижной

фазы; температуру колонки; поток газа-носителя; требуемую разрешающую

способность; размер испытуемой пробы, взятой так, чтобы получить линей-

ную характеристику; продолжительность анализа.

Хроматографирование продолжают при постоянной температуре до

полного элюирования всех компонентов. На хроматографе устанавливают

следующие параметры для проведения измерения: температура инжектора –

200-230 оС; температура детектора равна или выше температуры колонки;

отношение объемной скорости потока водорода, подаваемого в пламенно-

ионизационный детектор, к скорости потока газа-носителя составляет от 1:2

до 1:1 в зависимости от диаметра колонки; поток воздуха или кислорода в 5-

10 раз больше потока водорода.

Отбирают микрошприцем от 0,1 до 2 мм2 раствора метиловых эфиров

жирных кислот, приготовленных из испытуемой пробы и вводят в колонку.

Если эфиры не в растворе, то готовят раствор концентрации 100 мг/см3 в гек-

сане и вводят в колонку от 0,1 до 1 мм2 этого раствора. При определении

компонентов, присутствующих в малых количествах, концентрацию вводи-

мой пробы увеличивают в 10 раз.

64

Проводят измерение стандартной смеси в изотермических условиях,

идентичных проведению измерения метиловых эфиров жирных кислот испы-

туемой пробы. Измеряют объемы удерживания метиловых эфиров жирных

кислот. Строят графики логарифмической зависимости объема удерживания

от числа атомов углерода в цепи для метиловых эфиров жирных кислот лю-

бой степени ненасыщенности.

Графики для кислот с прямой цепью одинаковой степени ненасыщенно-

сти будут в виде прямых, приблизительно параллельных линий.

Необходимо исключить условия, недостаточные для разделения двух

компонентов, - «скрытые пики». Если, например, в испытуемой пробе одно-

временно присутствуют жирные кислоты С18 и С20 или С18:3 и С18:2 с сопря-

женными связями, то проводят измерение на двух неподвижных фазах с раз-

личными полярностями, чтобы убедиться в отсутствии скрытых пиков.

При обработке результатов осуществляют качественный и количествен-

ный анализ.

Идентифицируют пики метиловых эфиров жирных кислот испытуемой

пробы по графикам, если необходимо, путем интерполяции.

Используют метод внутренней нормализации, т.е. предполагают, что

общая площадь пиков всех компонентов испытуемой пробы составляет

100%. Если прибор не снабжен интегратором, то площадь каждого пика оп-

ределяют расчетным путем, умножая высоту пика на его ширину, измерен-

ную на половине высоты, с учетом различных переключений во время запи-

си.

Массовую долю метилового эфира каждой жирной кислоты Хi, %, вы-

числяют по формуле

Х𝑖 = 𝐴𝑖

𝐴𝑖 100,

где Аi – площадь пика метилового эфира каждой жирной кислоты (i), мм2;

Σ Аi – сумма площадей всех пиков метиловых эфиров жирных кислот,

мм2.

65

2.5 Обработка экспериментальных данных с использованием пакета

прикладных программ

Обработку экспериментальных данных проводили с использованием ма-

тематического пакета прикладных программ MathCAD 15, AutoCAD LT

2014, Microsoft Excel. Построение уравнения множественной регрессии про-

изводили с применением функции Minerr и стандартного решающего блока

Given.

Для построения уравнения множественной регрессии, описывающего за-

висимость % содержания экстрактивных веществ в чае от содержания преоб-

ладающих жирных кислот, был использован математический пакет

MathCAD.

Выразим результаты экспериментов в виде 2 матриц – vy и M. В матрице

vy – экспериментальные значения функции (содержание экстрактивных ве-

ществ), в матрице M - экспериментальные значения аргументов (содержание

преобладающих жирных кислот). Функция имеет 7 аргументов.

M

33.3

34.8

33.0

34.2

33.4

33.8

33.6

34.6

35.0

34.2

33.7

33.2

34.0

33.9

33.8

33.6

33.5

33.4

33.9

33.1

41.7

44.7

41.0

44.2

41.9

42.9

42.3

44.5

45.0

44.0

42.7

41.6

43.5

43.7

42.5

42.0

41.8

41.5

43.0

41.2

9.8

9.0

9.9

9.1

9.7

9.4

9.5

9.3

9.0

9.2

9.5

9.8

9.2

9.4

9.6

9.6

9.8

9.7

9.4

9.9

7.8

7.0

7.9

7.1

7.7

7.4

7.6

7.3

7.0

7.2

7.5

7.8

7.2

7.4

7.7

7.6

7.8

7.7

7.4

7.9

1.1

0.2

1.2

0.3

0.9

0.6

0.8

0.4

0.2

0.3

0.7

1.0

0.4

0.5

0.7

0.8

0.9

1.0

0.6

1.1

1.4

1.7

1.4

1.7

1.5

1.6

1.6

1.7

1.7

1.6

1.5

1.4

1.6

1.7

1.5

1.5

1.5

1.4

1.6

1.4

4.9

2.6

5.6

3.4

4.9

4.3

4.6

2.2

2.1

3.5

4.4

5.2

4.1

3.4

4.2

4.9

4.7

5.3

4.1

5.4

vy

22.4

31.4

20.5

33.7

24.1

28.5

25.7

33.9

34.8

31.4

26.9

21.4

30.5

28.7

26.0

25.4

23.8

23.0

28.1

20.9

66

Искомая функция y аппроксимируется функцией yi. Начальные при-

ближения аппроксимирующих коэффициентов приняты равными 1.

Построение уравнения множественной регрессии производится с при-

менением функции minerr и стандартного решающего блока Given. В нем

строится выражение для квадрата разностей между экспериментальными

значениями вектора vy и аппроксимирующей функцией y. Коэффициенты

аппроксимирующей функции находятся методом наименьших квадратов.

Таким образом, подставляя полученные значения аппроксимирующих

коэффициентов в формулу, получаем уравнение множественной регрессии,

описывающее зависимость % содержания экстрактивных веществ от содер-

жания преобладающих жирных кислот:

𝑦 = 1.089 ×𝑀1 − 0.602 ×𝑀2 + 1.063 ×𝑀3 + 0.959 ×𝑀4 − 11.587 ×𝑀5 + 4.699 ×𝑀6

− 0.978 ×𝑀7 + 3.451

Оценим, насколько точно полученное уравнение описывает экспери-

ментальные данные. Для этого необходимо рассчитать среднеквадратическое

отклонение.

a

b

c

d

e

f

g

k

1.089

0.602

1.063

0.959

11.587

4.699

0.978

3.451

yi

a Mi 1

b Mi 2

c Mi 3

d Mi 4

e Mi 5

f Mi 6

g Mi 7

k

Given

1

20

i

vyi

a Mi 1

b Mi 2

c Mi 3

d Mi 4

e Mi 5

f Mi 6

g Mi 7

k 2

0

a

b

c

d

e

f

g

k

Minerr a b c d e f g k( )

1

201

20

i

vyi

a Mi 1

b Mi 2

c Mi 3

d Mi 4

e Mi 5

f Mi 6

g Mi 7

k 2

0.987

67

Среднеквадратическое отклонение составляет 0,987, или 3,6% от сред-

него из экспериментальных значений, что можно считать приемлемым ре-

зультатом.


висимость % содержания экстрактивных веществ в кофе от содержания пре-

обладающих жирных кислот, был использован математический пакет Math-

CAD.







M

33.3

34.8

33.0

34.2

33.4

33.8

33.6

34.6

35.0

34.2

33.7

33.2

34.0

33.9

33.8

33.6

33.5

33.4

33.9

33.1

41.7

44.7

41.0

44.2

41.9

42.9

42.3

44.5

45.0

44.0

42.7

41.6

43.5

43.7

42.5

42.0

41.8

41.5

43.0

41.2

9.8

9.0

9.9

9.1

9.7

9.4

9.5

9.3

9.0

9.2

9.5

9.8

9.2

9.4

9.6

9.6

9.8

9.7

9.4

9.9

7.8

7.0

7.9

7.1

7.7

7.4

7.6

7.3

7.0

7.2

7.5

7.8

7.2

7.4

7.7

7.6

7.8

7.7

7.4

7.9

1.1

0.2

1.2

0.3

0.9

0.6

0.8

0.4

0.2

0.3

0.7

1.0

0.4

0.5

0.7

0.8

0.9

1.0

0.6

1.1

1.4

1.7

1.4

1.7

1.5

1.6

1.6

1.7

1.7

1.6

1.5

1.4

1.6

1.7

1.5

1.5

1.5

1.4

1.6

1.4

4.9

2.6

5.6

3.4

4.9

4.3

4.6

2.2

2.1

3.5

4.4

5.2

4.1

3.4

4.2

4.9

4.7

5.3

4.1

5.4

vy

22.4

31.4

20.5

33.7

24.1

28.5

25.7

33.9

34.8

31.4

26.9

21.4

30.5

28.7

26.0

25.4

23.8

23.0

28.1

20.9

yi

a Mi 1

b Mi 2

c Mi 3

d Mi 4

e Mi 5

f Mi 6

g Mi 7

k

68










𝑦 = 1.089 ×𝑀1 − 0.602 ×𝑀2 + 1.063 ×𝑀3 + 0.959 ×𝑀4 − 11.587 ×𝑀5 + 4.699 ×𝑀6

− 0.978 ×𝑀7 + 3.451






зультатом.

a

b

c

d

e

f

g

k

1.089

0.602

1.063

0.959

11.587

4.699

0.978

3.451

Given

1

20

i

vyi

a Mi 1

b Mi 2

c Mi 3

d Mi 4

e Mi 5

f Mi 6

g Mi 7

k 2

0

a

b

c

d

e

f

g

k


1

201

20

i

vyi

a Mi 1

b Mi 2

c Mi 3

d Mi 4

e Mi 5

f Mi 6

g Mi 7

k 2

0.987

69

3 РАЗРАБОТКА НОВЫХ ВИДОВ ЧАЙНОЙ И КОФЕЙНОЙ

ПРОДУКЦИИ И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ОЦЕНКИ ИХ КАЧЕСТВА

3.1 Исследование качественных характеристик чая

3.1.1 Определение содержания жирных кислот на основе

хроматографического анализа

Чай относится к группе растительного сырья, богатого липидами. Об-

щие свойства липидов в значительной степени определяют входящие в их со-

став жирные кислоты.

В таблице 1 приведено содержание жирных кислот в масле чая.

Таблица 1 – Содержание жирных кислот в масле чая

Название жирных кислот Содержание в чайном

масле, % число

атомов С в

цепи

систематическое/тривиальное

С6:2 гексадиеновая (сорбиновая) следы

С10 декановая (каприновая) следы

С14 тетрадекановая (миристиновая) 0,3-2,6

С16 гексадекановая (пальмитиновая) 7,6-16,1

С16:1 гексадеценовая (пальматолеиновая) следы

С17 гептадекановая (маргариновая) следы

С18 октадекановая (стеариновая) 0,3-3,7

С18:1 октадеценовая (олеиновая) 58,4-87,0

С18:2 октадекадиеновая (линолевая) 7,4-24,3

С18:3 октадекатриеновая (линоленовая) 1,0-1,2

С20 эйкозановая (арахидоновая) 0,45-0,6

С20:1 эйкозеновая (гондоиновая ) следы

С20:4 эйкозатетраеновая (арахидоновая) следы

С22 докозановая (бегеновая) следы

С24 тетракозановая (лигноцериновая) следы

Из таблицы 1 следует, что преобладающими в составе жирных кислот

чая являются олеиновая, пальмитиновая и линолевая.

Из-за высокого содержания непредельных жирных кислот возможны

окислительные процессы в чайном масле, что влечет необходимость наблю-

дения за изменением перекисных и тиобарбитуровых чисел жира при хране-

нии чая.

70

Нами проведен хроматографический анализ жирных кислот чая: опреде-

ление количественного содержания в образцах разных сортов чая жирных

кислот; соотнесение их количества с качеством готовой продукции.

В качестве объектов исследований использовали образцы чая натураль-

ного черного (сорта «Букет», высший, первый).

Получение метиловых эфиров жирных кислот осуществляли по ГОСТ Р

51486. Использовали метод получения метиловых эфиров жирных кислот из




Определение массовой доли метиловых эфиров индивидуальных жир-

ных кислот к их сумме осуществляли методом газовой хроматографии по

ГОСТ Р 51483. В качестве стандартной смеси использовали смесь метиловых

эфиров чистых жирных кислот.

Хроматографический анализ жирных кислот чая проводили на аппарат-

но-программном комплексе на базе хроматографа «Хроматэк-Кристалл-

5000» (Россия).

Первый этап нашей работы – получение метиловых эфиров жирных

кислот.

Для выделения жирных кислот из чая необходимо проведение процесса

экстракции. Экстракция летучими растворителями основана на циркуляции

экстрагента. Сущность метода заключается в многократном экстрагировании

материала чистым экстрагентом. В качестве экстрагента использовали гек-

сан, т.к. он является летучим органическим растворителем, имеющим низкую

температуру кипения. Этиловый спирт (даже 96%) для этих целей неприго-

ден, так как он адсорбирует влагу, содержащуюся в сырье, и изменяет свою

концентрацию, что приводит к изменению температуры кипения и экстраги-

рующей способности.

В процессе экстракции гексаном (неполярным растворителямием) из-

влекается большое количество различных БАВ за исключением водораство-

71

римых (полярных) и очень тяжелых полимеров. При разделении экстракта и

растворителя происходит частичная потеря очень летучих веществ, что не-

сколько снижает общий выход компонентов.

Экстракционная способность гексана высока для большой группы ве-

ществ. При этом гексаном извлекаются фосфолипиды, фенольные соедине-

ния, стерины, сложные эфиры, альдегиды, кетоны, терпеноиды, органические

кислоты, глицериды, неомыляемые углеводороды.

Предварительно осуществляли приготовление абсолютного метанола. В

колбу вместимостью 500 см3 взвешивали (30±1) г окиси кальция, добавляли

250 см3 метанола и кипятили с обратным холодильником в течение 6-8-ч. За-

тем метанол перегоняли при температуре 64,7 оС.

Приготовление раствора метилата натрия в метаноле молярной концен-

трации 2 моль/дм3 проводили следующим образом.

Взвешивали 2,7 г метилата натрия в стаканчике для взвешивания с точ-

ностью до 0,01 г. В мерную колбу вместимостью 25 см3 наливали 10-12 см

3

абсолютного метанола и растворяли в нем метилат натрия. Раствор переме-

шивали, охлаждали до комнатной температуры и доливали абсолютным ме-

танолом до метки. Раствор хранили в холодильнике.

Приготовление метиловых эфиров жирных кислот делали следующим

образом.

Отобранную от лабораторной пробы навеску массой 5 г помещали в

стеклянную пробирку и растворяли в 20 см3 гексана. В гексановый раствор

вводили 0,1 см3 раствора метилата натрия в метаноле молярной концентра-

ции 2 моль/дм3. После интенсивного перемешивания в течение 2 мин реакци-

онную смесь отстаивали 5 мин и фильтровали через бумажный фильтр. При

наличии метиловых эфиров жирных кислот с числом атомов углерода в цепи

менее 8 фильтрацию заменяли центрифугированием. Полученный раствор

использовали в дальнейших исследованиях.

Второй этап нашей работы – определение массовой доли метиловых

эфиров жирных кислот.

72

Для определения жирных кислот с числом атомов углерода более 20 ис-

пользовали относительно короткую насадочную колонку. При выборе усло-

вий измерений с насадочной колонкой учитывали следующие переменные

величины: длину и внутренний диаметр колонки; природу и количество не-

подвижной фазы; температуру колонки; поток газа-носителя; требуемую раз-

решающую способность; размер испытуемой пробы, взятой так, чтобы полу-

чить линейную характеристику; продолжительность анализа.

Хроматографирование продолжали при постоянной температуре до пол-

ного элюирования всех компонентов. На хроматографе устанавливали сле-

дующие параметры для проведения измерения: температура инжектора –

200-230 оС; температура детектора равна или выше температуры колонки;

отношение объемной скорости потока водорода, подаваемого в пламенно-

ионизационный детектор, к скорости потока газа-носителя составляла от 1:2

до 1:1 в зависимости от диаметра колонки; поток воздуха или кислорода в 5-

10 раз больше потока водорода.

Отбирали микрошприцем от 0,1 до 2 мм2 раствора метиловых эфиров

жирных кислот, приготовленных из испытуемой пробы и вводили в колонку.

Проводили измерение стандартной смеси в изотермических условиях,

идентичных проведению измерения метиловых эфиров жирных кислот испы-

туемой пробы. Измеряли объемы удерживания метиловых эфиров жирных

кислот. Строили графики логарифмической зависимости объема удержива-

ния от числа атомов углерода в цепи для метиловых эфиров жирных кислот

любой степени ненасыщенности.

Так как в испытуемой пробе одновременно присутствовали жирные ки-

слоты С18 и С20 или С18:3 и С18:2 с сопряженными связями, то проводили изме-

рение на двух неподвижных фазах с различными полярностями, чтобы убе-

диться в отсутствии скрытых пиков.

Для качественного анализа идентифицировали пики метиловых эфиров

жирных кислот испытуемой пробы по графикам (рисунок 2).

73

Рисунок 2 – Хроматограмма образца чая

Для количественного анализа использовали метод внутренней нормали-

зации, т.е. предположили, что общая площадь пиков всех компонентов испы-

туемой пробы составляет 100%.

Массовую долю метилового эфира каждой жирной кислоты Хi, %, вы-

числяли по формуле

где Аi – площадь пика метилового эфира каждой жирной кислоты (i), мм2;

Σ Аi – сумма площадей всех пиков метиловых эфиров жирных кислот, мм2.

В таблице 2 приведен расчет по составу жирных кислот, содержащихся

в образце чае, взятом для предварительных исследований. Преобладающими

в составе жирных кислот чая (имеет максимальное количество) является

олеиновая (35,56% от общей суммы кислот), и в значительных количествах

содержатся пальмитиновая (24,60%) и линолевая (21,74%).

Таблица 2 – Состав жирных кислот чая натурального черного

Время, мин Кислота Площадь Высота %-е содержание

8,058 Пальмитиновая 5,173 1,519 24,60

11,715 Маргариновая 0,747 0,247 3,55

12,169 Олеиновая 7,477 1,925 35,56

13,093 Линолевая 4,573 1,194 21,74

14,374 Линолеиновая 3,061 0,808 14,56

74

В таблице 3 представлены результаты наших исследований с экспери-

ментальными образцами чая, которые позволили получить данные о содер-

жании жирных кислот в образцах чая по сортам.

Таблица 3 – Состав жирных кислот чая натурального различных сортов


Образец № 1Чай черный крупнолистовой ОАО «Мацестинский чай»

5,323 Миристиновая 3,329 0,827 8,87

7,013 Пальмитиновая 4,443 1,315 11,84

- Стеариновая - - -

10,846 Олеиновая 14,613 3,706 38,93

11,759 Линолевая 15,154 3,489 40,37

Образец № 2Чай зеленый крупнолистовой ОАО «Мацестинский чай»

5,314 Миристиновая 1,821 0,493 6,45

7,003 Пальмитиновая 3,592 1,059 12,73

10,396 Стеариновая 0,944 0,275 3,35

10,847 Олеиновая 3,913 1,013 42,61

11,759 Линолевая 1,727 0,504 34,86

Образец № 3Чай зеленый мелколистовой ОАО «Мацестинский чай»

5,320 Миристиновая 1,433 0,402 13,39

7,008 Пальмитиновая 2,764 0,859 25,82


10,843 Олеиновая 4,443 1,084 41,51

11,750 Линолевая 2,064 0,618 19,28

Образец № 4Чай черный мелколистовой ООО «Орими Трэйд»

5,290 Миристиновая 1,761 0,474 18,62

6,983 Пальмитиновая 2,910 0,833 30,77

10,362 Стеариновая 1,032 0,249 10,91

10,811 Олеиновая 2,465 0,643 26,06

11,711 Линолевая 1,290 0,336 13,63

Образец № 5Чай зеленый крупнолистовой ООО «Орими Трэйд»

5,306 Миристиновая 2,629 0,595 18,32

6,999 Пальмитиновая 2,135 0,677 14,87


10,831 Олеиновая 3,134 0,745 34,74

11,733 Линолевая 2,750 0,631 32,07

В таблице 4 представлены результаты наших исследований с экспери-

ментальными образцами чая, которые позволили получить данные о содер-

жании преобладающих жирных кислот в образцах чая по сортам.

75

Таблица 4 – Содержание преобладающих жирных кислот в чае

Состав жирных

кислот чая

Сорт чая

«Букет» «Букет» высший высший 1

Миристиновая 18,62 18,32 8,87 6,45 13,39

Пальмитиновая 30,77 14,87 11,84 12,73 25,82

Стеариновая 10,91 - - 3,35 -

Олеиновая 26,06 34,74 38,93 42,61 41,51

Линолевая 13,63 32,07 40,37 34,86 19,28

Из таблицы 4 видно, что преобладающей в составе жирных кислот чая

является олеиновая (26-42% от общей суммы кислот), и в значительных ко-

личествах содержатся пальмитиновая (12-31%) и линолевая (14-40%).

Проанализируем состав жирных кислот чая в зависимости от его цвета,

крупности листа и места выращивания (ОАО «Мацестинский чай» в качестве

сырья использует отечественное сырье, выращенное в г. Сочи; ООО «Орими

Трэйд» использует импортное сырье). На основании хроматографического

анализа состава жирных кислот чая (рисунок 3) определены преобладающие

кислоты, содержание которых определяет качество готового продукта.

Как показывают результаты исследований, цвет чая не влияет на коли-

чественное содержание жирных кислот. Крупнолистовые чаи характеризу-

ются наименьшим содержанием пальмитиновой и наибольшим содержанием

олеиновой и линолевой кислот. Отечественные чаи содержат в своем составе

меньше пальмитиновой и больше богаты содержанием олеиновой и линоле-

вой кислот. Необходимо также отметить, что в 2-х образцах чая идентифици-

рована стеариновая кислота, но ее содержание незначительное как и мири-

стиновой кислоты.

Рисунок 3 – Содержание преобладающих жирных кислот чая

76

3.1.2 Оценка водорастворимых веществ чая методом одноступенчатого

процесса экстрагирования

Экстракция – это процесс извлечения необходимых БАВ из раститель-

ного материала с помощью избирательных растворителей (экстрагентов).

Экстрагенты – вещества, способные избирательно извлекать отдельные

компоненты из твердых материалов (при экстрагировании) или жидких сме-

сей (при жидкостной экстракции). Экстрагентами служат вода, спирты, угле-

водороды, водные растворы неорганических кислот и щелочей, эфиры, фос-

форорганические кислоты, инертные газы и другие. Известно, что различные

растворители экстрагируют разные группы веществ. Растворимость компо-

нентов растений в том или ином экстрагенте зависит от его полярности, так

как подобное растворяется в подобном. Изменяя полярность растворителя,

можно варьировать спектр извлекаемых веществ или делить экстрактивные

вещества на фракции.

Выбор экстрагента определяется степенью гидрофильности извлекае-

мых веществ. Для экстрагирования полярных веществ используют полярные

растворители: воду, метанол, глицерин; для неполярных – хлороформ, эфир

этиловый, гексан и другие органические растворители. Наиболее часто в ка-

честве экстрагента применяют этанол – малополярный растворитель, кото-

рый при смешивании с водой дает растворы с разной степенью полярности,

что позволяет использовать его для избирательного экстрагирования различ-

ных БАВ.

Чай представляет собой капиллярно-пористое тело, состоящее из

сложной системы капилляров различных длин и диаметров, строение кото-

рых определяется природой и происхождением сырья и предшествующими

операциями. Участие капиллярно-пористых тел в различных технологиче-

ских жидкофазных процессах приводит к заполнению капиллярной системы

раствором вещества. Впоследствии это вещество необходимо извлечь, так

как оно является целевым компонентом. Извлечение осуществляется путем

77

контактирования пористых частиц с растворителем нулевой или достаточно

малой концентрации целевого вещества.

Процесс экстрагирования проходит с непрерывным перемешиванием

при температуре кипения растворителя.

Экстракцию сырья проводят на лабораторной экстракционной установ-

ке. В круглодонную колбу, снабженную обратным холодильником и механи-

ческой мешалкой, помещают навеску измельченного сырья и прибавляют не-

обходимое количество растворителя. Затем колбу соединяют с обратным хо-

лодильником и подогревают на водяной бане до необходимой температуры.

Экстрагирование осуществляют при перемешивании (n=40-50 мин-1

) с помо-

щью мешалки. По окончании процесса экстракции разъединяют элементы

установки, горло колбы накрывают марлевой салфеткой, сливают мисцеллу

через химическую воронку в мерный цилиндр и из него в колбу с притертой

пробкой. При необходимости осуществляют отбор проб через определенные

промежутки времени для определения суммы экстрактивных веществ. Для

определения количества проэкстрагированных веществ и построения кривых

экстракции результаты подвергают обработке.

Метод одноступенчатого процесса экстрагирования чая водой осуще-

ствляли при соотношении: 100 мл воды + 5 г чая.

На рисунках 4-9 приведены спектральные характеристики, полученные

5, 10, 15, 30, 60, 90 –минутной водной экстракцией чая в ультрафиолетовой

части спектра (240-360 нм) и видимой части спектра (360-780 нм).

Как видно из приведенных рисунков, максимальные значения свето-

пропускания Т, % наблюдаются в ультрафиолетовой области спектра (245,

300, 314 и 360 нм) и видимой области спектра (446, 468, 478 и 640 нм).

Оптимальной является 30-минутная экстракция, при которой из чая из-

влекаются все водорастворимые вещества.

78

Рисунок 4 – Спектральная характеристика чая (5-минутная экстракция)



79




80

3.1.3 Изучение пигментов, состава эфирного масла чая и влияния его

компонентов на качество аромата чая

Качество готовой продукции зависит от многих факторов, основными из

которых являются качество исходного сырья и рациональные приемы техно-

логии. Качество чайного сырья, в свою очередь, зависит от его химического

состава, который меняется от различных факторов, например, от биологиче-

ских, почвенно-климатических условий, агротехнических мероприятий, гео-

графического фактора, от высоты расположения чайных плантаций над

уровнем моря и т.д.

В процессе переработки чайного листа необходимо сохранить весь ком-

плекс ценных веществ или свести их потери к минимуму, одновременно уси-

лив разрушение веществ, обусловливающих отрицательное влияние на каче-

ство готового чая. К последним относятся пигменты чайного листа, в частно-

сти, хлорофиллы.

По мере старения листьев чайного растения содержание зеленых и жел-

тых пигментов увеличивается. Во всех частях флеша содержание хлорофилла

«а» в два раза больше, чем хлорофилла «б». В течение сезона сбора с апреля

по август содержание зеленых пигментов в сырье возрастает, достигает мак-

симума в августе, затем идет на убыль, в то время как содержание кароти-

ноидов колеблется. В период вегетации чайного растения между накоплени-

ем танино-катехинового комплекса и содержанием пигментов наблюдается

прямая зависимость. Между качеством сырья и содержанием зеленых пиг-

ментов наблюдается обратная зависимость.

Во время завяливания чайного листа количество пигментов уменьша-

ется. В условиях естественного завяливания (18-20 часов) пигменты как зе-

леные, так и желтые уменьшаются значительнее (до 16%), чем в условиях ис-

кусственного (до 12%). В процессе скручивания чайного листа как зеленые,

так и желтые пигменты подвергаются интенсивному разрушению, при этом

хлорофилл «а» изменяется более интенсивно. Количество оставшегося хло-

рофилла после третьего скручивания составляет до 58% от его содержания в

81

сырье. Во время ферментации содержание зеленых и желтых пигментов

уменьшается. При этом, чем больше содержание танина в чайном листе, тем

интенсивнее уменьшение хлорофилла. При очень продолжительной фермен-

тации (15 часов) происходит полное разрушение пигментов. В процессе

сушки чайного листа под действием высокой температуры зеленый пигмент

интенсивно разрушается, в то время как желтый пигмент уменьшается незна-

чительно. При этом разрушение тем интенсивнее, чем выше температура

сушки.

Таким образом, содержание зеленых пигментов, бесспорно, отрицатель-

но влияет на качество готового продукта. Однако, значение имеет не абсо-

лютное содержание зеленых пигментов, а их соотношение к количеству та-

нино-катехинового комплекса. Чем выше указанное отношение, тем ниже ка-

чество готового чая.

В черном чае, получаемом на фабриках в результате сложного техноло-

гического процесса, содержание летучих веществ очень невелико: 0,01-

0,02%. Поскольку качество черного чая в значительной степени определяется

его ароматом, изучение состава эфирного масла черного чая, т.е. смеси ве-

ществ, обусловливающих его аромат, представляется важным.

Целью нашего исследования явилось изучение состава эфирного масла

черного чая и выявление возможности использования объективного метода

анализа – газовой хроматографии – для оценки аромата различных образцов

чая. Количественные показатели (параметры), определяющие разницу между

образцами чая, позволяют судить о влиянии отдельных летучих веществ чая

на качество его аромата.

Для идентификации эфирного масла черного чая выбран метод выделе-

ния летучих веществ из чая путем перегонки с водяным паром. В качестве

экстрагента применяли диэтиловый эфир. Исследованию подвергали скон-

центрированные эфирные растворы летучих веществ чая, а при количествен-

ном ГЖХ- анализе – эфирные растворы без предварительного концентриро-

вания.

82

Для непосредственной газохроматографической идентификации компо-

нентов эфирного масла чая использовали образцы готовых веществ. Иденти-

фикацию проводили без предварительного разделения анализируемой смеси

на группы компонентов, поскольку такое разделение было невозможно из-за

малого количества эфирного масла, получаемого единовременно из навески

чая (выход 0,02%).

Для идентификации использовали как непосредственное возрастание

отдельных пиков на хроматограммах эфирного масла чая при добавлении

предполагаемых веществ, так и сравнение величин относительных удержи-

ваемых объемов этих веществ и компонентов эфирного масла. Эталонными

соединениями служили в основном гексиловый спирт и линалоол, присутст-

вующие в эфирном масле чая. Идентификацию летучих веществ чая осуще-

ствляли на основании получения четких положительных результатов при

хроматографировании не менее чем на двух жидких фазах различной поляр-

ности.

Максимальное число пиков (39), суммарно наблюдавшееся на хромато-

граммах эфирного масла черного чая, соответствовало 57 веществам. Иден-

тифицированы 44 соединения, а также 20 кислот эфирного масла чая.

Информацию о принадлежности анализируемых компонентов эфирного

масла чая к тому или иному классу соединений, о химических свойствах

компонентов и, следовательно, о правильности их идентификации дало ис-

пользование химических методов исследования в сочетании с газохромато-

графическим методом.

Проведено сравнение полученных при ГЖХ- анализе в изотермическом

режиме хроматограмм образцов эфирных масел различных видов чая, а так-

же хроматограмм летучих веществ черного чая различного происхождения:

краснодарского, грузинского, индийского и китайского. Сопоставление всех

этих хроматограмм показало, что образцы чая разного вида и происхождения

качественно почти не различаются; различия наблюдаются только в количе-

ственных соотношениях компонентов. Поэтому количественный ГЖХ- ана-

83

лиз может быть использован для характеристики отдельных образцов чая,

т.е. объективной оценки качества чая по аромату.

Из 20 г чая выделяли эфирное масло в количестве, достаточном для по-

лучения воспроизводимой хроматограммы его эфирного раствора без пред-

варительного концентрирования. Количественный ГЖХ- анализ производили

в среднем по 5-6 хроматограммам эфирных масел каждого из образцов чая,

титестерские балловые оценки которых были известны.

Приведем идентифицированные компоненты эфирного масла черного

чая (в порядке выхода из ГЖХ):

Изомасляный альдегид Геранилацетат

Этилацетат Гераниол

Масляный альдегид Метилсалицилат

Изовалериановый альдегид Фенилэтилацетат

Валериановый альдегид Бензиловый спирт

Капроновый альдегид Фенилэтиловый спирт

Метилвалерат Уксусная кислота

Изоамилформиат Пропионовая кислота

Бутиловый спирт Изомасляная кислота

Изоамиловый спирт Масляная кислота

Амилацетат Метилмасляная кислота

Амиловый спирт Изовалериановая кислота

Энантовый альдегид Валериановая кислота

Каприловый альдегид Изокапроновая кислота

Гексиловый спирт Капроновая кислота

Линалоол Изоэнантовая кислота

Линалилацетат Гексеновая кислота

Бензойный альдегид Энантовая кислота

Борнилацетат Каприловая кислота

Фенилуксусный альдегид Пеларгоновая кислота

Ацетофенол Каприновая кислота

Борнеол Ундециловая кислота

Метилбензоат Бензойная кислота

Салициловый альдегид Лауриновая кислота

Бензилацетат Салициловая кислота

84

Установлено, что увеличение суммарного содержания всех низкокипя-

щих компонентов по отношению к содержанию высококипящих компонен-

тов ухудшает качество чая. Но деление веществ на низкокипящие и высоко-

кипящие является условным, и между ними нельзя провести четкую границу.

Изменения этих отношений могут изменять аромат в большей или меньшей

степени. Если при переходе от одного образца к другому концентрации ком-

понентов изменяются в противоположных направлениях, рассмотрение от-

ношений их концентраций делает разницу между образцами еще заметнее.

Проведен поиск параметров различия между сортами чая (независимо от

месяца сбора; внутри одного месяца сбора). Исследованы параметры разли-

чия, характеризующие месяц сбора (независимо от сорта; внутри одного сор-

та). При попарном сравнении близких по титестерским оценкам сортов чая

(отличающихся только на 0,25 балла) найдено в каждом случае не более трех

параметров различия. И, наоборот, при разнице титестерских оценок в 0,50-

0,75 балла число параметров различия резко увеличивается (7 и более пара-

метров). При сопоставлении параметров различия сортов одного месяца сбо-

ра только «крайние» сорта (самого лучшего и самого худшего качества) име-

ли 1-3 характеристических параметра, по величинам которых они отличались

от всех остальных сортов. Для «промежуточных» сортов такие параметры

выявлены не были.

Выделены «частные» параметры, интервалы значений которых частично

пересекались с интервалами для «соседнего» сорта чая, отличаясь от соот-

ветствующих интервалов других сортов. Число случаев пересечения интер-

валов, так же как и число параметров различия между сортами, зависело от

разницы в титестерских оценках этих сортов (0,25 или 0,75 балла).

При сравнении результатов данных для образцов чая урожаев разных

лет, найдено 4 повторяющихся параметра различия между сортами чая луч-

шего и худшего качества. Численные значения этих параметров для разных

лет различны, однако последовательность их изменений при переходе от

лучших сортов к худшим в общем одинакова.

85

Попарное сравнение образцов чая одинаковых сортов чая разных меся-

цев сбора выявило 3 общих параметра различия, численные значения кото-

рых могут характеризовать месяц сбора. При сопоставлении образцов чая

одного сорта разных месяцев сбора обнаружено 17 параметров различия.

Изучено влияние отдельных летучих веществ на качество аромата чая.

Рассмотрение численных значений параметров различия образцов чая позво-

лило судить о влиянии отдельных веществ на аромат чая. Поскольку первые

23 параметра характеризовали процентное содержание компонентов в эфир-

ном масле чая, уменьшение численных значений некоторых из них при пере-

ходе из лучших сортов чая к худшим говорит о положительном влиянии со-

ответствующих веществ на аромат чая. Наоборот, из увеличения значений

параметров следует, что соответствующие им вещества ухудшают аромат

чая.

Для определения роли отдельных компонентов в аромате чая по величи-

нам отдельных параметров сопоставлены значения числителей и знаменате-

лей этих параметров для лучших и худших сортов чая. Отрицательное влия-

ние большинства низкокипящих соединений (в частности, всех альдегидов и

спиртов с 6 углеродными атомами в молекуле) подтверждается увеличением

численных значений отношений частных сумм низкокипящих и высококи-

пящих компонентов при переходе к худшим сортам чая. Наблюдается ухуд-

шение качества чая при общем увеличении количества низкокипящих карбо-

нилсодержащих соединений.

При рассмотрении параметров различия между образцами чая разных

месяцев сбора отмечено, что от мая к августу в эфирном масле чая убывает

содержание бензилового спирта и окиси линалоола, и возрастает содержание

фенилацетальдегида, борнеола и ацетофенола. Поскольку некоторые из этих

веществ оказывают положительное влияние на аромат чая, и поскольку от

мая к августу уменьшается отрицательное влияние бензилового спирта, мож-

но говорить об общем улучшении аромата чая от мая к августу при равенстве

балловых оценок образцов чая одного сорта.

86

Результатом проведенных исследований явилось следующее.

Содержание зеленых пигментов отрицательно влияет на качество гото-

вого продукта. Однако значение имеет не абсолютное содержание зеленых

пигментов, а их соотношение к количеству танино-катехинового комплекса.

Чем выше указанное отношение, тем ниже качество готового чая.

Эфирные масла образцов чая разного вида, происхождения, сорта и ме-

сяца сбора почти не различаются по качественному составу. Различия в ко-

личественных соотношениях компонентов, обнаруживаемые при ГЖХ- ана-

лизе, могут быть использованы для характеристики образцов чая.

Выявлены объективные различия между образцами чая. Общее число

параметров сходства убывает, а число параметров различия возрастает при

увеличении разницы между образцами чая (по сортам, по времени сбора и

т.д.). Найдены параметры различия между образцами чая разных сортов, а

также между образцами одинаковых сортов чая разных месяцев сбора.

Определена роль отдельных компонентов эфирного масла черного чая в

формировании аромата чая. Окись линалоола, салициловый альдегид, метил-

бензоат, борнилацетат, фенилацетальдегид, борнеол улучшают аромат чая.

Капроновый альдегид, лиственный альдегид, линалоол, бензиловый спирт

оказывают отрицательное влияние на качество аромата чая.

3.1.4 Изменение основных химических соединений чайного листа при

производстве зеленого и черного чая

Аромат зеленого байхового чая, выработанного обжариванием, несколь-

ко отличается от аромата, полученного пропариванием. Исследования лету-

чего комплекса методом газожидкостной хроматографии показали, что в

процессе обжаривания наблюдаются количественно небольшие, но качест-

венно важные изменения в составе летучих веществ чайного листа. Абсо-

лютное масло исследуемых образцов зеленого чая содержит не менее 330 ин-

дивидуальных компонентов, из которых 82 идентифицированы. Анализ

идентифицированных компонентов показал, что содержание некоторых

87

спиртов, как гераниол, бензиновый и др. больше в чае, полученном обжари-

ванием, чем пропариванием, а остальные спирты, в том числе низкокипящие,

содержатся в равных количествах или в некоторой мере больше в масле про-

паренного чая.

Содержание каприновой, пальметиновой и линолевой кислот несколько

выше в масле обжаренного чая, а остальных пяти кислот – в масле пропарен-

ного чая. Из 10 идентифицированных сложных эфиров пять содержатся в бо-

лее высоких концентрациях в чае, выработанном обжариванием, а другие

пять – в чае, полученном пропариванием. Углеводородные, карбонильные

соединения ощутимее накапливаются в масле пропаренного чая. Все эти раз-

личия в содержании летучих ароматических веществ обусловливают отличия

аромата зеленого чая, полученного обжариванием и пропариванием.

Изменение их количественного отношения в готовом чае от первона-

чального содержания составляет (таблица 5): экстрактивных веществ – 2-3%,

фенольных соединений – 12-13%, катехинов – 44-45%, хлорофилла – 58-59%,

пектиновых веществ – 59-60%, свободных аминокислот – 57-58%, смолистых

веществ – 14-15%, кофеина – 17-18%. Эти изменения, возникающие при оп-

тимальном ведении процессов обжаривания и пропаривания, во многом оп-

ределяют качественные показатели зеленого чая.

Таблица 5 – Изменение содержания групп веществ по стадиям перера-

ботки чайного листа

Группа веществ

Содержание групп веществ в зависимости от стадии переработки

свежий

лист

после обжа-

ривания

после скру-

чивания

полу-

фабрикат

после тер-

мо-

выдержки

Экстрактивные веще-

ства, %

36,2 35,7 35,2 35,2 35,1

Сумма фенольных

соединений, %

17,8 16,9 16,7 16,2 16,0

Хлорофилл, мг/г к

сух. масс.

5,73 3,02 2,87 2,43 2,41

Пектиновые вещест-

ва, %

10,58 7,67 7,74 7,32 7,28

Сумма свободных

аминокислот, мг/%

979 636 564 435 420

Кофеин, % 2,48 2,31 2,10 2,08 2,05

88

Изучен аминокислотный состав чайного листа при производстве зеле-

ного чая. Данные изучения изменений экстрактивных веществ, фенольных

соединений, суммы катехинов, гидропектина, суммы зеленых пигментов и

активности окислительно-восстановительных ферментов чайного листа сви-

детельствуют о максимальном достижении цели фиксации.

По стадиям обработки чайного листа постепенно уменьшается как сум-

ма растворимых углеводов, так и сумма свободных аминокислот (таблица 6).

Вместе с тем, если углеводы уменьшаются после каждой операции, то изме-

нения аминокислот выявляют пеструю картину. После обжаривания увели-

чивается содержание основного вкусового компонента зеленого чая – теани-

на. Интенсивное уменьшение растворимых углеводов и свободных амино-

кислот после обжаривания связано с их участием в амино-сахарной реакции.

При комбинированной двухстадийной фиксации одновременно с максималь-

ной инактивацией ОВ-ферментов уменьшается содержание зеленых пигмен-

тов на 36% от исходного. Увеличивается содержание гидропектина на 0,52%,

уменьшается содержание катехинов, растворимых углеводов и свободных

аминокислот. Увеличивается содержание главного вкусового компонента зе-

леного чая: теанина – с 0,378 до 0,471 г/100 г.

Таблица 6 – Изменение содержания аминокислотного состава зеленого

чая по стадиям переработки чайного листа

Аминокислоты

Содержание аминокислот (в г/100 г сухого вещества)

в зависимости от стадии переработки

исходное сырье после пропари-

вания

после обжари-

вания

полуфабрикат

Тирозин 0,012 0,035 0,020 0,021

Гистидин 0,021 0,004 0,018 0,013

Аргинин 0,025 0,037 0,031 0,029

Теанин 0,378 0,324 0,471 0,238

Аспарагиновая

кислота

0,118 0,099 0,079 0,072

Треонин 0,040 0,041 0,039 0,019

Серин 0,068 0,078 0,057 0,071

Глютаминовая

кислота

0,134 0,105 0,032 0,115

Пролин 0,016 0,017 0,018 0,012

89

Глицин 0,052 0,038 0,036 0,033

Аланин 0,051 0,082 0,068 0,061

Валин 0,017 0,032 0,022 0,016

Метионин 0,062 сл. 0,005 0,004

Изолейцин 0,006 сл. 0,005 0,004

Лейцин 0,019 0,022 0,018 0,016

Лизин 0,020 0,032 0,011 0,018

Фенилаланин 0,023 0,020 0,017 0,016

Сумма 1,062 1,047 1,023 0,819

Изучен аминокислотный состав чайного листа при производстве чер-

ного чая. Хроматографическое исследование аминокислотного состава бел-

ковоподобного комплекса чая показало, что он состоит из 16 представителей

(таблица 7).

Таблица 7 – Изменение содержания аминокислотного состава черного

чая по стадиям переработки чайного листа

Амино-

кислоты

Аминокислотный состав гидролизатов БПК

(в % от общего содержания) по стадиям переработки

Полу-

фабрикат

зеленый завяленный скрученный фермент.

Цистеин 1,010 0,511 0,240 0,180 1,145

Гистидин 1,245 0,744 0,320 0,315 0,275

Лизин 9,050 3,215 3,145 2,919 2,465

Аспарагин 6,512 3,052 2,600 2,215 2,050

Аспарагиновая

кислота

8,167 6,014 5,437 5,255 5,150

Глютамин 4,314 4,140 3,840 3,018 2,415

Глютаминовая

кислота

4,740 1,115 1,005 0,905 0,900

Серин 10,142 8,515 7,515 7,018 6,066

Треонин 5,030 3,540 3,716 3,740 3,651

Тирозин 3,114 1,040 1,215 1,200 1,100

Аланин сл. 0,052 0,049 сл. сл.

Валин сл. 0,070 0,052 сл. сл.

Метионин 2,330 1,440 1,614 1,413 1,111

Фенилаланин 7,915 2,116 1,632 1,513 1,512

Лейцин 7,505 3,252 3,310 2,740 2,146

Изолейцин 6,452 3,015 2,927 2,910 2,052

Сумма 77,49 41,84 38,50 35,41 31,03

90

В БПК, полученном из зеленых чайных листьев и полуфабриката, в ко-

личественном отношении преобладает содержание серина, лизина, аспараги-

новой кислоты, аспарагина, фенилаланина и лейцина. Установлено, что ко-

личественное содержание аминокислот БПК чая больше чем наполовину

уменьшается во время технологической переработки чайного листа.

Проводя детальное изучение БПК и учитывая большую реакционную

способность водорастворимых углеводов, исследовано их присутствие в со-

ставе БПК. В БПК, выделенном из зеленых и завяленных листьев, не обна-

ружено ни одного представителя углеводов. В скрученных листьях неболь-

шим количеством отмечены пентозы: арабиноза и ксилоза, процентное со-

держание которых по мере технологической переработки возрастает так же,

как и общая сумма моносахаридов. Появление пентоз в составе БПК является

следствием химического гидролиза гемицеллюлоз и других полисахаридов.

Т.о., из моносахаридов присутствуют глюкоза, фруктоза, арабиноза, ксилоза

и рамноза; из летучих кислот – капроновая, масляная, валериановая, пропио-

новая, уксусная и муравьиная кислоты.

Исследован состав смолистых веществ чая.

Среди веществ, входящих в химический состав чайного листа, особенно

важное место занимают экстрактивные вещества, танин, катехины, кофеин и

аминокислоты. В чайном листе идентифицировано три вида фенолокарбоно-

вых кислот: кумаровая, галловая и кофейная.

Смолистые вещества чая имеют важное значение в качестве носителя и

фиксатора аромата. Поэтому изучено как суммарное содержание смолистых

веществ, так и количество отдельных фракций указанных соединений (таб-

лица 8). Суммарное содержание смолистых веществ в листьях чая больше в

начале сезона, а в июле и августе уменьшается. Высоко содержание наиболее

важных фракций (нейтральной и парафинов). Изучение этих фракций пока-

зало, что они обладают приятным цветочным ароматом.

Во время технологической переработки чайного листа меняется количе-

ственное и качественное содержание смолистых веществ.

91

Таблица 8 – Содержание смолистых веществ в отдельных фракциях

Группа веществ

Суммарное содержание смолистых веществ и отдельных

фракций «смолы» в полуфабрикатах черного чая

чай сбора май-июнь чай сбора июль-август

Смолистые вещества, в % от

сухой массы чая

2,89 2,29

Нейтральная фракция + па-

рафины, в % от общей мас-

сы «смолы»

32,14 37,17

Фенольная фракция, в % от

общей массы «смолы»

27,79 30,24

Кислотная фракция, в % от


2,19 2,47

Щелочная фракция, в % от


1,68 1,80

Амфотерные соединения, в

% от общей массы «смолы»

0,34 0,30

Нерастворимые в эфире ве-

щества, в % от общей массы

«смолы»

24,18 22,46

Потери, в % от общей массы

«смолы»

10,33 8,78

Установлена корреляция между количественным содержанием терпено-

вых соединений и качеством черного чая. В высших сортах чая также содер-

жится больше высококипящих компонентов, таких как терпеноиды и арома-

тические спирты, играющих важную роль в формировании аромата готовой

продукции. Максимальное содержание аминокислот в черном чае в начале

сезона. Лучшие показатели по содержанию танина, катехинов, теафлавинов,

кофеина и экстрактивных веществ у чая высшего качества.

Исследована возможность усиления ароматических свойств чая.

Изучены основные компоненты химического состава растительных аро-

матизаторов. В качестве ароматизаторов использовали СО2-экстракты из ли-

стьев земляники, костяники, ежевики, клюквы и донника лекарственного

(таблица 9). Исследование химического состава применяемых ароматизато-

ров показало, что все они характеризуются довольно высоким содержанием

экстрактивных веществ, а СО2-экстракты из листьев ежевики и клюквы по

содержанию фенольных соединений не уступают чайному листу.

92

Таблица 9 – Содержание основных компонентов химического состава

чайного сырья, ароматизированного СО2 - экстрактами

Чайные листья, аро-

матизированные СО2

-экстрактами

Основные компоненты химического состава чайного сырья и

растительных ароматизаторов (% от сухой массы)

экстрактивные ве-

щества

сумма фенольных

соединений

сумма свободных

аминокислот

Чайные листья (све-

жие)

36,7 14,4 2,60

Листья земляники 27,6 7,9 -

Листья костяники 27,4 7,5 -

Листья ежевики 39,3 14,6 1,50

Листья клюквы 38,04 12,7 2,97

Листья донника ле-

карственного

36,2 13,3 1,60

Установлено, что в результате ароматизации чайного листа СО2-

экстрактами из растительного сырья (листьев земляники, костяники, ежеви-

ки, клюквы и донника лекарственного) из расчета 10% свежих листьев аро-

матичного сырья (в виде СО2-экстракта) к общей массе, наблюдается улуч-

шение вкусо-ароматических показателей выработанного полуфабриката чер-

ного байхового чая. При этом незначительно повышается общая экстрактив-

ность, но снижается содержание танина и катехиновой фракции.

Содержание важных для высококачественного чая соединений (лина-

лоола, его окисей, гераниола, линаллиацетата) не столь значительно. В аро-

матизированном чае повышается содержание таких важных для аромата со-

единений как линалоол и его окиси, в гармоничном сочетании с другими со-

единениями.

93

3.2 Разработка новых видов чайной продукции на технологической

линии купажированного ароматизированного чая

Технологическая линия по производству купажированного чая со-

стоит из бункера горизонтального одноступенчатого виброгрохота (1),

шнекового конвейера (2), ковшового элеватора (3), резервуарного бака (4),

экстракторов (5,9), системы насосов (6, 12, 15), гидромельницы (7), прес-

сов (8, 10), резервного бака размольно-подготовительного отделения (11),

мельницы с гарнитурой для мокрого дробления (13), сборного бассейна

массы (14), рабочего бака (16), смесительного трѐхсекционного бака (17),

сеточного стола бумагоделательной машины (18), сжимающего вала (19),

лощильного цилиндра (20), батареи сушильных цилиндров (21), пропиточ-

ного пресса (22), трѐхсекционной тоннельной сушилки (23), измельчителя

(24), барабана кондиционирования (25), бункера-дозатора (26), купажного

барабана (27), утрусочной машины (28).

Технологическая линия работает следующим образом (рисунок 10).

Чайные отходы поступают в бункер горизонтального одноступенча-

того виброгрохота (1), откуда направляются шнеком в ковшовый элеватор

(3) и далее на главный конвейер загрузки. Шнековый конвейер (2) направ-

ляет чайные отходы поочередно в два экстрактора (5), снабженных мешал-

ками, для замачивания и извлечения из них водорастворимых веществ. Ра-

бочим раствором для экстрагирования служит разбавленный чайный экс-

тракт, поступающий из бака (4). Из экстракторов чайную массу перекачи-

вают к одной из 2-х гидромельниц (7) с помощью серии насосов (6). С гид-

ромельниц чайную массу подают в пресс №1 для отделения нерастворимой

части от чайного экстракта. Нерастворимую часть чайной массы после

пресса №1 (8) направляют в пресс №2 (10), предварительно разбавляя ее

экстрактом, полученным из экстрактора (9) после пресса №3, откуда сис-

темой шнековых конвейеров направляют в резервный бак размольно-

подготовительного отделения (11), разбавляя ее производственной водой.

Из резервного бака волокнистую суспензию системой насосов (12)

94

направляют к серии мельниц со специальной гарнитурой для мокрого

дробления чайных волокон (13). Размолотую волокнистую фракцию после

мельниц направляют к сборному бассейну массы (14), а из сборного бас-

сейна специальными насосами (15) в рабочий бак (16), разбавляя ее при

этом производственной водой. Фибриллированную гомогенизированную

чайную массу направляют в смесительный трехсекционный бак (17) для

окончательного разбавления водой перед подачей на бумагоделательную

машину. Чайную массу из напорного ящика направляют на сеточный стол

бумагоделательной машины (18).

Частично обезвоженное полотно с сетки машины подают на мокрое

сукно. С мокрого сукна частично обезвоженное чайное полотно при по-

мощи сжимающего вала (19), снабженного вакуумным устройством для

отсоса влаги, подают к поверхности цилиндра. Чайное полотно, поступив-

шее на лощильный цилиндр (20), проходит процесс сушки.

После лощильного цилиндра подсушенное чайное полотно подают к

двум батареям сушильных цилиндров (21) и далее на пропиточный пресс

(22), состоящий из мягкого и твердого валов. Чайное полотно, пропитан-

ное чайным экстрактом, поступает на сеточный транспортер трехсекцион-

ной тоннельной сушки (23). Прошедший сушку чайный лист направляют

на измельчитель (24) с дисковыми ножами, который делит его на части,

соразмерные листьям чая натурального.

После измельчителя восстановленный чай системой транспортеров

направляют к виброжелобу и подают в барабан кондиционирования (25),

где пропитывают газожидкостным экстрактом растительного сырья, вы-

бранного в качестве ароматизатора, и ранее отделѐнной СО2- мисцеллой

чая. Полученный восстановленный чай (ВЧ) с помощью конвейера подаѐт-

ся в бункер-дозатор (26) и далее в купажный барабан (27) к находящемуся

там листовому чаю (ЛЧ), прошедшему классическую технологию обработ-

ки чайного листа, далее в утрусочную машину (28).

95

Рисунок 10 – Технологическая линия по производству купажированного ароматизированного чая

19 20 21 23 22 24 25

1 5

3 4 8

11 12 14 15 13

17 18

27 28

2

6 7 10

9

16

CO2(ж)

Чайные

ВЧ ЛЧ

26

96

3.3 Исследование качественных характеристик кофе

3.3.1 Определение содержания жирных кислот кофе на основе

хроматографического анализа

Аромат кофе, играющий важную роль при оценке его качества, прежде

всего, обусловлен наличием определенного комплекса летучих соединений, в

том числе веществ, перегоняющихся с паром. Исследование природы соеди-

нений, образующих аромат кофе, имеет большое практическое значение. Од-

нако эфирные масла, представляющие собой концентрат аромата, содержатся

в кофе в очень незначительных количествах – в сотых долях процента. Кроме

этого, в кофе – большое число ароматических компонентов, состоящих из со-

единений разных классов органических веществ – альдегидов, кетонов, дике-

тонов, кислот, сернистых и азотистых соединений, фенолов, производных

фуранов.

Проведены исследования для определения природы состава летучих ве-

ществ кофе; изучения изменений в составе этих веществ, вызванных различ-

ной степенью обжаривания или видовыми особенностями кофейных бобов;

выяснения причин старения кофе, т.е. появления постороннего вкуса и затх-

лого запаха, которое обычно связывают с окислением и полимеризацией

гваякола, n-винилгваякола, терпенов, меркаптанов, либо с превращением ди-

ацетила в ацетилметилкарбинол. Установлено, что при старении кофе в его

летучих соединениях происходят лишь количественные изменения без появ-

ления каких-либо новых веществ.

Методом газовой хроматографии определен состав летучих веществ ко-

фе (в %): уксусный альдегид – 19,9; ацетон – 18,7; диацетил – 7,5; валериано-

вый альдегид – 7,3; метилмасляный альдегид – 5,0; метилфуран – 4,7; про-

пионовый альдегид – 4.5; метилформиат – 4,0; углекислый газ – 3,8; фуран –

3,2; изомасляный альдегид – 3,0; пентадиен – 3,0; метилэтилкетон – 2,3; С4-С7

парафины и олефины – 2,0; метилацетат – 1,7; диметилсульфид – 1,0; масля-

ный альдегид – 0,7; этилформиат – 0,3; СS2 – 0,2; метанол – 0,2; метилмер-

каптан – 0,1; тиофен – 0,1.

97

Кофе относится к группе растительного сырья, богатого липидами. В

кофе вида Арабика липидов содержится 12-18 %, в кофе вида Робуста – 9-

13,4% и в кофе вида Либерика – 11-12%. Общие свойства липидов в значи-

тельной степени определяют входящие в их состав жирные кислоты. Газо-

хроматографическим методом анализа установлено, что непредельные жир-

ные кислоты составляют 50,1-59,9% от общего количества жирных кислот

сырого кофе.

Содержание свободных жирных кислот в сырых кофейных зернах выс-

ших сортов составляет 0,5-3%, в зернах же более низкого качества их до 20%.

По количеству отдельных жирных кислот между сортами одного и того же

вида кофе выявлены различия в распределении жирных кислот между триг-

лицеридами, эфирами дитерпенов и собственно эфирами. Из общего количе-

ства 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%. Наряду с этими в виде следов

обнаружены также гондоиновая, лигноцериновая, маргариновая и сорбино-

вая кислоты.

В кофейных зернах дикорастущего вида состав жирных кислот несколь-

ко иной. В них преобладает пальмитиновая (39,1%), линолеиновая (34,71),

стеариновая (10,41) и олеиновая (10%) кислоты.

В таблице 10 приведено содержание жирных кислот в масле кофе, из ко-

торой видно, что преобладающими в составе жирных кислот кофе являются

пальмитиновая и линолевая.

Из-за высокого содержания непредельных жирных кислот возможны

окислительные процессы в кофейном масле, что влечет необходимость на-

блюдения за изменением перекисных и тиобарбитуровых чисел жира при

хранении кофе.

98

Таблица 10 – Содержание жирных кислот в масле кофе

Название жирных кислот Содержание в кофейном

масле, %

число

атомов С в

цепи

систематическое/тривиальное

С6:2 гексадиеновая (сорбиновая) следы

С10 декановая (каприновая) 0,4

С14 тетрадекановая (миристиновая) 1,0-3,1

С16 гексадекановая (пальмитиновая) 24,3-33,0

С16:1 гексадеценовая (пальматолеиновая) до 1,0

С17 гептадекановая (маргариновая) следы

С18 октадекановая (стеариновая) 1,1-13,0

С18:1 октадеценовая (олеиновая) 8,2-35,0

С18:2 октадекадиеновая (линолевая) 25,0-47,0

С18:3 октадекатриеновая (линоленовая) 1,0-5,0

С20 эйкозановая (арахидоновая) 2,9-5,0

С20:1 эйкозеновая (гондоиновая ) следы

С20:4 эйкозатетраеновая (арахидоновая) 1,0-4,0

С22 докозановая (бегеновая) до 0,6

С24 тетракозановая (лигноцериновая) 1,8

Нами проведен хроматографический анализ жирных кислот кофе: опре-

деление количественного содержания в образцах разных сортов кофе жир-

ных кислот; соотнесение их количества с качеством готовой продукции.

В качестве объектов исследований использовали образцы кофе нату-

рального молотого (сорта «Премиум», высший, первый).

Получение метиловых эфиров жирных кислот осуществляли по ГОСТ Р

51486. Использовали метод получения метиловых эфиров жирных кислот из




Определение массовой доли метиловых эфиров индивидуальных жир-

ных кислот к их сумме осуществляли методом газовой хроматографии по

ГОСТ Р 51483. В качестве стандартной смеси использовали смесь метиловых

эфиров чистых жирных кислот.

99

Хроматографический анализ жирных кислот кофе проводили на аппа-

ратно-программном комплексе на базе хроматографа «Хроматэк-Кристалл-

5000» (Россия).

Приготовление метиловых эфиров жирных кислот делали следующим

образом.

Отобранную от лабораторной пробы навеску массой 1 г помещали в

стеклянную пробирку и растворяли в 20 см3 гексана. В гексановый раствор

вводили 0,1 см3 раствора метилата натрия в метаноле молярной концентра-

ции 2 моль/дм3. После интенсивного перемешивания в течение 2 мин реакци-

онную смесь отстаивали 5 мин и фильтровали через бумажный фильтр. При

наличии метиловых эфиров жирных кислот с числом атомов углерода в цепи

менее 8 фильтрацию заменяли центрифугированием. Полученный раствор

использовали при качественном анализе для идентификации пиков метило-

вых эфиров жирных кислот испытуемой пробы по графикам (рисунок 11).

Рисунок 11 – Хроматограмма образца кофе

100

В таблице 11 приведен расчет по составу жирных кислот, содержащихся

в образце кофе, взятом для предварительных исследований. Преобладающи-

ми в составе жирных кислот кофе являются пальмитиновая (36,43% от общей

суммы кислот) и линолевая (46,20% от общей суммы кислот).

Таблица 11 – Состав жирных кислот кофе натурального молотого


5,190 Миристиновая 0,836 0,323 0,08

8,052 Пальмитиновая 404,022 115,903 36,43

9,816 Маргариновая 1,168 0,306 0,11

11,705 Олеиновая 71,817 18,107 6,48

13,083 Линолевая 512,297 125,863 46,20

14,354 Арахидоновая 13,916 3,508 1,25

15,619 Бегеновая 25,598 5,937 2,31

20,566 Лигноцериновая 4,904 0,791 0,44

В таблице 12 представлены результаты наших исследований с экспе-

риментальными образцами кофе, которые позволили получить данные о со-

держании жирных кислот в образцах кофе по сортам.

Таблица 12 – Состав жирных кислот в кофе различных сортов


Образец №1 Кофе Жокей Традиционный 7,692 Миристиновая 2,114 0,481 0,52

10,039 Пальмитиновая 138,303 35,943 33,94

15,209 Стеариновая 31,441 5,488 7,72

15,870 Олеиновая 47,277 8,095 11,60

17,231 Линолевая 169,709 31,082 41,65

19,015 Линоленовая 5,849 1,068 1,44

20,842 Арахидоновая 11,080 1,716 2,72

21,552 Эйкозеновая 1,687 0,254 0,41

Образец №2 Кофе President Paulig 7,683 Миристиновая 2,958 0,661 0,63

10,037 Пальмитиновая 155,504 39,908 33,27

15,213 Стеариновая 34,286 5,887 7,33

15,877 Олеиновая 45,361 7,739 9,70

17,238 Линолевая 209,295 38,690 44,77

19,020 Линоленовая 6,905 1,329 1,48

20,858 Арахидоновая 11,380 1,819 2,43

21,578 Эйкозеновая 1,758 0,257 0,38

101

Образец №3 Арабика Принц Лебо 7,689 Миристиновая 1,913 0,468 0,20

10,047 Пальмитиновая 342,704 87,357 35,07

15,223 Стеариновая 72,633 12,737 7,43

15,886 Олеиновая 89,244 15,070 9,13

17,255 Линолевая 430,148 79,933 44,02

19,031 Линоленовая 13,829 2,581 1,42

20,863 Арахидоновая 23,816 3,804 2,44

21,592 Эйкозеновая 2,905 0,469 0,30

Образец №4 ОМНИ Экстра 7,696 Миристиновая 3,782 0,691 1,18

10,047 Пальмитиновая 108,731 27,646 33,91

15,229 Стеариновая 24,627 4,314 7,68

15,894 Олеиновая 32,105 5,280 10,01

17,256 Линолевая 137,896 25,452 43,00

19,049 Линоленовая 5,246 0,869 1,64

20,881 Арахидоновая 8,286 1,309 2,58

- Эйкозеновая - - -

Образец №5 ОМНИ Классический 7,681 Миристиновая 3,211 0,658 0,47

10,040 Пальмитиновая 232,025 59,823 33,62

15,218 Стеариновая 51,119 8,978 7,41

15,883 Олеиновая 66,637 11,236 9,65

17,252 Линолевая 310,293 57,690 44,96

19,042 Линоленовая 9,687 1,826 1,40

20,873 Арахидоновая 15,691 2,599 2,27

21,588 Эйкозеновая 1,533 0,272 0,22

В таблице 13 представлены результаты наших исследований с экспе-

риментальными образцами кофе, которые позволили получить данные о со-

держании преобладающих жирных кислот в образцах кофе по сортам.

Таблица 13 – Содержание преобладающих жирных кислот в кофе

Состав жирных

кислот кофе

Сорта кофе

высший «Премиум» 1-й высший «Премиум»

Миристиновая 1,18 0,47 0,52 0,63 0,20

Пальмитиновая 33,91 33,62 33,94 33,27 35,07

Стеариновая 7,68 7,41 7,72 7,33 7,43

Олеиновая 10,01 9,65 11,60 9,70 9,13

Линолевая 43,00 44,96 41,65 44,77 44,02

Линоленовая 1,64 1,40 1,44 1,48 1,42

Арахидоновая 2,58 2,27 2,72 2,43 2,44

Эйкозеновая - 0,22 0,41 0,38 0,30

102

Из таблицы 13 видно, что преобладающими в составе жирных кислот

кофе является пальмитиновая (33-35% от общей суммы кислот) и линолевая

(41-45% от общей суммы кислот). Гораздо в меньших количествах содержа-

ние стеариновой (7-8%) и олеиновой (9-12%) кислот. Такие кислоты как ми-

ристиновая, линоленовая, арахидоновая и эйкозеновая содержатся совсем в

ничтожных количества и практически не определяют качество кофе.

Проанализируем состав жирных кислот кофе в зависимости от исполь-

зуемого сырья (ботанического вида зеленого кофе), применяемого для об-

жарки с целью получения конечного продукта. Считаем целесообразным все

исследуемые образцы разделить на 2 группы: 1-я - №1,3,4 (выработаны из зе-

леного кофе ботанического вида Арабика); 2-я - №2,5 (выработаны из смеси

зеленого кофе ботанических видов Арабика и Робуста).

Кофе вида Арабика содержит больше пальмитиновой (34-35%) и

меньше линолевой (42-44%) кислот. Смесь кофе Арабика и Робуста содержит

меньше пальмитиновой (33%) и больше линолевой (45%) кислот.

Таким образом, на основании хроматографического анализа состава

жирных кислот кофе (рисунок 12) определены преобладающие кислоты, со-

держание которых определяет качество готового продукта.

Рисунок 12 – Содержание преобладающих жирных кислот кофе

Премиум Высший Первый Второй Третий

Эйкозеновая

Арахидоновая

Линоленовая

Линолевая

Олеиновая

Стеариновая

Пальмитиновая

Миристиновая

103

3.3.2 Определение водорастворимых веществ кофе методом многосту-

пенчатого процесса экстрагирования

Путем водной экстракции извлекаются пектины, белки, пептиды, поли-

сахариды, глюкозиды, фенольные соединения. Кофе подвергают экстракции

дистиллированной водой при температуре кипения растворителя в течение

40-60 мин. В этом случае происходит переход водорастворимых веществ в

водную фракцию. Из растительного сырья извлекаются кроме действующих

веществ балластные компоненты; при этом растительное сырье часто покры-

то восками, в воде мало или совсем нерастворимыми, что мешает макси-

мальному извлечению БАВ, сосредоточенным внутри клеток. Экстракты

нельзя подвергать длительному хранению из-за их низкой устойчивости к

микроорганизмам, находящимся в окружающей среде. Разлагаясь при хране-

нии, эти примеси придают экстрактам нехарактерный запах, а растворы мут-

неют.

Путем спиртовой экстракции извлекаются пектины, белки, пептиды,

полисахариды, углеводы, фенольные соединения. Кофе подвергают экстрак-

ции этиловым спиртом при тех же параметрах процесса, что и водой. Спир-

товые извлечения из растительного материала содержат смолистые вещества,

пигменты, каротины, хлорофилл, флавоны, воски, стерины, церин, жиры.

При этом в сырье остаются компоненты, которые растворяются в других рас-

творителях (например, воде), что снижает ценность полученного экстракта. В

отличие от водной вытяжки, спиртовые экстракты можно хранить достаточно

длительный срок.

При водно-спиртоваяой экстракции кофе подвергают экстракции би-

нарным растворителем – смесью спирта с водой. При этом происходит пере-

ход спирторастворимых веществ в спиртовую фракцию, в том числе частич-

ное растворение воскоподобных веществ, мешающих проникновению рас-

творителя и высвобождению БАВ. Параллельно происходит экстракция дис-

тиллированной водой с выделением экстракта, содержащего водораствори-

мые полезные вещества.

104

Метод обеспечивает более полное извлечение активных компонентов,

чем при экстрагировании водой и спиртом в отдельности, поскольку вытяжка

содержит спирто- и водорастворимые вещества. И все равно метод не позво-

ляет извлечь максимальное количество БАВ, поскольку спирт и вода, исполь-

зуемые в качестве растворителей, не могут разрушить клеточную структуру

полностью и глубже проникнуть в растительный материал.

Экстракция летучими растворителями (гексан, диэтиловый эфир) за-

ключается в многократном экстрагировании материала чистым экстрагентом.

В качестве экстрагента используют летучие органические растворители,

имеющие низкую температуру кипения.

Гексаном извлекаются фосфолипиды, фенольные соединения, стерины,

сложные эфиры, альдегиды, кетоны, терпеноиды, органические кислоты,

глицериды, неомыляемые углеводороды. Диэтиловым эфиром извлекаются

фосфолипиды, фенольные соединения, стерины, сложные эфиры, альдегиды,

кетоны, терпеноиды, органические кислоты, глицериды, неомыляемые угле-

водороды.

В процессе экстракции неполярными растворителями (гексаном и ди-

этиловым эфиром) извлекается большое количество различных БАВ за ис-

ключением водорастворимых (полярных) и очень тяжелых полимеров. Кроме

того, при разделении экстракта и растворителя происходит частичная потеря

очень летучих веществ, что существенно снижает общий выход компонен-

тов. Скорость извлечения связана не только с размерами и структурными

факторами. Существенную роль играет концентрационная обстановка в жид-

кой фазе вне частиц, которая может сильно изменяться в ходе извлечения.

Наиболее эффективна непрерывная экстракция, осуществляемая в мно-

гоступенчатых экстракторах при противотоке исходного сырья и экстрагента.

В этом случае заданная степень экстракции достигается при наименьшем

расходе экстрагента. Многоступенчатые экстракторы обычно представляют

собой вертикальные колонны, разделенные поперечными перфорированными

тарелками, вращающимися дисками, мешалками и т.п. на ступени (секции). В

105

каждой ступени происходит перемешивание взаимодействующих фаз и их

расслаивание. Таким образом, исходное сырье и экстрагент многократно пе-

ремешиваются и расслаиваются.

В зависимости от того, чего необходимо добиться при проведении экс-

тракции, меняют параметры процесса. Если целью экстракции является мак-

симальное извлечение БАВ, то растворитель используют в большом избытке.

При необходимости получения максимально концентрированных продуктов

– увеличивают число ступеней экстракции.

Для нас важно максимально извлечь комплекс БАВ и получить концен-

трированные экстракты, для чего разработать способ экстракции (прямоток,

противоток) и подобрать оптимальные по полярности растворители. Процесс

противоточного экстрагирования проходит с непрерывным перемешиванием

при температуре кипения растворителя.

Противоточная многоступенчатая экстракция осуществляется в усло-

виях циркуляции растворителя вокруг частиц растительного сырья. При про-

тивоточном движении растворителя происходит насыщение мисцеллы БАВ.

Метод многоступенчатого процесса экстрагирования кофе водой осу-

ществляли при соотношении: 140 мл воды + 10 г кофе.

Получены спектральные характеристики водных экстрактов кофе в

ультрафиолетовой части спектра (240-360 нм) и видимой части спектра (360-

780 нм). Максимальные значения светопропускания Т, % наблюдаются в

ультрафиолетовой области спектра (245, 265, 280, 305, 310, 355 нм) и види-

мой области спектра (365, 370, 465, 470, 480, 640, 670, 675 нм).

Кофеин, тригонеллин и никотиновая кислота – водная экстракция при

265 нм. Хлорогеновые кислоты – водная экстракция при 325 нм.

106

3.3.3 Изучение состава эфирных масел кофе

Определение экстрактивных веществ

Экстракция летучими растворителями (в нашем случае диэтиловым

эфиром) основана на циркуляции экстрагента. Сущность метода заключается

в многократном экстрагировании материала чистым экстрагентом. В качест-

ве экстрагента использовали диэтиловый эфир, т.к. он является летучим ор-

ганическим растворителем, имеющим низкую температуру кипения. Этило-

вый спирт (даже 96%) для этих целей непригоден, так как он адсорбирует

влагу, содержащуюся в сырье, и изменяет свою концентрацию, что приводит

к изменению температуры кипения и экстрагирующей способности.

В процессе экстракции диэтиловым эфиром (неполярным растворите-

лем) извлекается большое количество различных БАВ за исключением водо-

растворимых (полярных) и очень тяжелых полимеров. При разделении экс-

тракта и растворителя происходит частичная потеря очень летучих веществ,

что несколько снижает общий выход компонентов.

Экстракционная способность диэтиловыйого эфира высока для боль-

шой группы веществ. При этом диэтиловым эфиром извлекаются фосфоли-

пиды, фенольные соединения, стерины, сложные эфиры, альдегиды, кетоны,

терпеноиды, органические кислоты, глицериды, неомыляемые углеводороды.

Последовательность исследований представлена на схеме:

Массовую долю суммы экстрактивных веществ в кофе определяли ис-

черпывающей экстракцией низкокипящим растворителем в стеклянном при-

боре Сокслета. В качестве растворителя применяли диэтиловый эфир с тем-

пературой кипения 34,5-36,00С.

Из среднего образца кофе выделяли навеску 50-150 г., отбирали из нее

минеральные и органические примеси, при необходимости материал подсу-

шивали. После этого материал измельчали и взвешивали, тщательно переме-

Определение компонентно-

го состава

Экстракция диэти-

ловым эфиром

Измель-

чение

Исходное

сырьѐ

107

шивали и брали навеску 8-10г (взвешивание проводят на весах II класса точ-

ности).

Из трех-четырех слоев фильтровальной бумаги готовили цилиндриче-

ский патрон диаметром не более диаметра горла насадки. Патрон с одной

стороны закрепляли, высушивали вместе с небольшим кусочком ваты в су-

шильном шкафу до постоянной массы и взвешивали. Патрон наполняли ко-

фе, закрывали ватой, снова взвешивали с точностью до 0,01г и помещали в

экстракционную насадку. Патрон, заложенный в насадку, должен быть не

менее на 1 см ниже уровня сифона.

К нижней части насадки присоединяли колбу с растворителем и зали-

вали растворитель до верхнего колена сифонной трубки. После перелива все-

го растворителя в колбу добавляли еще небольшой избыток его и соединяли

экстрактор с холодильником. Собранный аппарат ставили на водяную баню с

температурой воды 40-450С. После закипания содержимого колбы пары рас-

творителя поднимались по трубке в холодильнике, где конденсировались.

Капли сконденсировавшегося растворителя стекали вниз и, попадая в экс-

трактор, постепенно заполняли его.

Растворитель контактировал с кофе, извлекал из него экстрактивные

вещества и в виде мисцеллы переливался в колбу. Перелив происходитл

ступенчато по достижении растворителем объема верхнего колена сифонной

трубки и повторялся до полного извлечения экстрактивных веществ.

Конец экстрагирования устанавливали по отсутствию следов при испа-

рении капли растворителя на сухом стекле или шлифе. По окончании экс-

тракции аппарат разгружали, вынимали из него патрон, отгоняли из мис-

целлы растворитель, а колбу с оставшимися экстрактивными веществами

сушили до постоянной массы.

В результате проведенного анализа масса патрона с неэкстрагирован-

ным материалом составила 142,39 г. После экстракции молотого кофе масса

патрона с экстрактом составила 87,45г. Следовательно, массовая доля суммы

экстрактивных веществ составила 54,94г.

108

После экстракции и определения количества экстрактивных веществ

определяли состав и количество данных веществ. Определение проводили

при помощи выжигания серной кислотой экстрактивных веществ на специ-

альной бумаге.

Для этого отбирали 20г экстракта и наносили его капиллярами на бума-

гу (нанесли 4 точки на бумагу), затем опускали в смесь гексан/ диэтиловый

эфир/ уксус (80:20:1) на 20 мин., а затем помещали в серную кислоту, кото-

рая выжигала данные вещества на бумаге.

После выдерживания в сушильном шкафу, разогретом до 1050С в те-

чение 5-10 мин., определяли концентрацию веществ. Далее проводили каче-

ственный анализ экстрактивных веществ, сканируя бумагу с выжженными

веществами с помощью компьютерной программы.

В результате получены данные о содержании следующих веществ (ли-

пидный комплекс кофе), представленные в таблице 14.

Таблица 14 – Липидный комплекс кофе

Пик Rf S %S H %H Описание

1 0,07 137291 17,5 4582 21,4 Фосфолипиды

2 0,36 243359 31,1 10146 47,4 Красящие

3 0,71 401962 51,3 6632 31,0 Триацилглициролы

4 0,97 726 0,1 67 0,3 Воскоподобные

Сумма 1,0 783338 100,0 21427 100,0

Как показывает таблица 14, экстрактивные вещества кофе представле-

ны по своему составу в основном красящими веществами (47,4%), триацилг-

лициролами (31,0%) и фосфолипидами (21,4%).

Определение эфирных масел

Массовая доля эфирного масла в кофе является одним из основных по-

казателей качества кофе, так как критерием качества кофе является аромат.

Следовательно, летучие ароматобразующие вещества являются критерием

для оптимизации процесса обжарки, для контроля качества свежего кофе и

для оценки условий хранения молотого кофе.

109

Таким образом, аромат кофе обусловливается наличием в нем эфирного

масла и смолистых веществ. Эфирное масло – сложная смесь веществ, отно-

сящихся к самым разнообразным классам соединений, которые растворяются

в органических растворителях и обладают способностью улетучиваться с во-

дяным паром.

Формирование аромата готового продукта происходит во время обжари-

вания кофе. Общий состав эфирного масла кофе характеризуют следующие

данные:

Группа соединений Содержание в эфирном масле, %

Кислоты 12,78

Фенолы 3,31

Основания 0,20

Альдегиды и кетоны 14,54

Нейтральные вещества 69,17

Вещества, входящие в состав эфирного масла, делятся на 4 основных

класса соединений: кислоты, карбонильные соединения (альдегиды и кето-

ны), спирты и фенолы.

Из класса веществ, входящих в состав эфирного масла, ведущая роль

принадлежит спиртам терпенового и ароматического ряда. В эфирном масле

обнаружены - и -гексанол, линалоол, фенилэтиловый спирт, цитронеллон,

гераниол и др. В составе органических кислот эфирного масла идентифици-

рованы уксусная, пропионовая, масляная, каприловая, капроновая, валерья-

новая кислоты и др.

В образовании аромата кофе существенную роль играют ароматические

альдегиды. В составе эфирных масел кофе содержатся ванилин, параоксибен-

зальдегид, сиреневый, коричный альдегиды и др. При исследовании карбо-

нильных соединений обнаружены ацетальдегид, ацетон, изомасляный, изова-

лериановый и капроновый альдегиды.

110

Последовательность исследований представлена на схеме:

Для получения эфирного масла из кофе использовали установку для

определения массовой доли эфирного масла.

На рисунке 13 представлена установка, состоящая из парогенератора

(поз.1), перегонного аппарата – запатентованного, как аппарат для определе-

ния массовой доли эфирного масла в сырье (поз.2), холодильника (поз.3),

градуированного приемника маслоотделителя (поз.4), емкостей для сбора

дистиллята (поз.5,13), зажимов для регулировки подачи пара (поз.8,9), зажи-

ма для удаления дистиллята из аппарата (поз.10), емкости для отвода пара

воды на конденсацию (поз.12), катетометра – прибора для определения вели-

чины столбика масла в приемнике маслоотделителе (поз.14).

Парогенератором служит обычная колба с водой, закрытая пробкой с

предохранительной трубкой, доходящей до дна. В эту колбу помещают не-

сколько кусочков стекла или керамики для равномерного кипения воды. Па-

рогенератор имеет дополнительную трубку с зажимом (поз.8), им пользуются

при отключении перегонного аппарата.

Парогенератор соединен непосредственно через трубку с отростком

(поз.7) рубашки перегонного аппарата. Перегонный аппарат на выходе, че-

рез штуцер (поз.11) соединен с холодильником (поз.3), откуда сконденсиро-

вавшиеся пары масла и воды поступают в приѐмник маслоотделитель (поз.4).

Градуированный цилиндр (поз.5) служит для определения объѐма дистилля-

та.

Перегонный аппарат (поз.2) представляет собой сосуд, выполненный из

стекла с рубашкой для обогрева, соединенной с внутренней частью аппарата

полой трубкой, проходящей по центру, опущенной до дна, которая предна-

значена для подачи пара внутрь. В его верхней части выполнено сферическое

Исходное

сырьѐ Измель-

чение

Отгонка эфир-

ного масла

Определение компонентного

состава методом

газожидкостной хроматогра-

фии

111

расширение для гашения скорости потока пара, с отверстием со шлифом и

пробиркой (поз.6) для загрузки и выгрузки сырья, а также изогнутая к внут-

ренней стенке полая трубка (поз.11) для отвода паров эфирного масла и во-

ды на конденсацию. Перед работой в перегонный аппарат через отверстие со

шлифом (поз.6) загружают кофе.

Процесс перегонки начинался с момента, когда в рубашку аппарата по-

дали пар при помощи зажима (поз.9) через патрубок (поз.7), при этом зажим

(поз.10) был открыт на слив. Пар, попадая в рубашку, отдавал свое тепло че-

рез стенку аппарата кофн, тем самым, нагревая его. После того как кофе на-

гревался в течение 15 минут, перекрывали зажим (поз.10), и из рубашки пар

попадал в полую трубку, которая предназначена для подачи пара в нижнюю

точку аппарата. Пар, проходя через слой сырья, насыщался парами эфирного

масла и смесь паров воды и эфирного масла поднималась в расширенную

часть, где выводилась через изогнутую полую трубку (поз.11) на конденса-

цию. Трубка (поз.11) изогнута таким образом, чтобы унесѐнные паром час-

тички сырья не попадали в нее.

Образовавшийся во время гонки конденсат скапливался в нижней части

рубашки и периодически сливался через патрубок (поз.10). Сконденсировав-

шиеся пары из холодильника (поз.3) направлялись в приѐмник-

маслоотделитель (поз.4), где происходило разделение на эфирное масло и

дистиллят, дистиллят собирался в градуированном цилиндре (поз.13). Про-

должительность гонки 30 минут, скорость гонки 60 капель в минуту. После

окончания процесса величину столбика масла определяли с помощью кате-

тометра (поз.14).

112

1 – парогенератор, 2 - перегонный аппарат, 3 – холодильник, 4 – градуированный приём-

ник маслоотделителя, 5,13 – ёмкость для сбора дистиллята, 6 – отверстие со шлифом и

пробкой, 7 – отросток, 8,9 –зажимов для регулировки подачи пара, 10 – зажима для уда-

ления дистиллята из аппарата, 11 – штуцер, 14 – катетометр

Рисунок 13 –Установка для определения массовой доли эфирного масла

В результате из кофе натурального молотого получено эфирное масло,

массовая доля которого составила 0,5%.

3.3.4 Анализ газовых фаз кофейных продуктов

С помощью газового хроматографа, имеющего пламенно-

ионизационный детектор, проведен анализ пищевых запахов (АПЗ-метод).

АПЗ-метод является известным приближением к естественному потреблению

запаха по таким условиям как:

— использование в качестве объекта душистой газовой фазы и ее отбор в по-

токе при соблюдении температуры потребления продукта;

— дозировка пробы в анализатор без предварительного деления на фракции,

группы веществ. Т.е. с достаточным сохранением исходного запаха продукта;

— регистрация соединений пламенно-ионизационным детектором, практиче-

ски реагирующим только на душистые вещества исследуемых проб.

113

На примере кофе показана приемлемость АПЗ-метода для получения

хроматограмм, характеризующих натуральность, тонкие оттенки качества

сравниваемых образцов продуктов, а, соответственно, и различия между ни-

ми. В исследуемом образце жареного молотого кофе идентифицировано 34

вещества газовой фазы, составляющих 86% от суммы душистых веществ

этой фазы (таблица 15).

Таблица 15 – Компоненты запаха газовой фазы жареного молотого кофе

Вещества

Содержание, %

по массе в пересчете

на пропанол

Вещества

Содержание, %

по массе в пересчете

на пропанол

Пентан 0,5 Бутилформиат 0,1

Этанал 23,6 Диметилдисульфид 0,2

Метилформиат 2,9 2,4-пентадион 0,2

Фуран 2,0 Пиридин 0,4

Пропанал 3,4

Пропанон + диме-

тилсульфид

13,4 2,3,4-метилпиридин

+ 2-гептанон

11,0

2-метилпропанал 4,9 2-пентанон 0,1

2-метилфуран 2,9 Пентанал 0,2

Бутанал 0,2 Амилацетат 0,1

Бутанол 2,6 Пиразин 3,9

2,3-бутандион 1,6 Фурфурол 4,6

2-метилбутанал 2,2 3-метилбутанал 4,2

2.6-диметил-2,7-

октадиен-6-ол

0,1 Фурфуриловый

спирт

0,1

2.5-диметилфуран 0,3 Метоксибензол 0,2

Тиофен 0,1 Бензальдегид 0,5

Учитывая количественные соотношения между веществами газовой

фазы жареного молотого кофе, возможно приготовление отдушки, прибли-

женной по запаху к аромату жареного кофе. Возможно улучшение качества

растворимых кофейных напитков путем их обогащения кофейной отдушкой.

Проведен качественный и количественный газохроматографический

анализ основных ароматических веществ газовой фазы натурального жарено-

го кофе с последующей оценкой на его основе практических возможностей

сохранения и улучшения качества кофе.

Перед исследованием газовой фазы натурального жареного кофе пред-

варительно проводили эксперименты по получению и сопоставлению харак-

114

теристических хроматограмм сырого и жареного кофе. По хроматограммам

делали заключение, что из 13 пиков газовой фазы сырого кофе лишь не более

шести пиков соответствуют пикам газовой фазы жареного кофе. Площади

пиков газовой фазы сырого кофе суммарно составляют лишь 6% от общей

суммы площадей пиков газовой фазы жареного кофе. Таким образом, коли-

чественно подтверждено, что образование аромата кофе происходит в основ-

ном в результате его обжаривания.

Исследовано удерживание ряда веществ тяжелой фракции СО2-

концентрата натурального жареного кофе. В результате дополнительных

анализов газовой фазы кофе в ее тяжелой фракции обнаружили, в основном,

те же вещества, что в СО2-концентрате, за исключением гексил- и гептил-

формиата.

Таким образом, в тяжелой фракции газовой фазы натурального жаре-

ного кофе идентифицированы пиридин, 2-метилпиридин, 3-метилпиридин, 4-

метилпиридин, 2,6-диметил-2,7-октадиен-6-ол, бутилформиат, 2,4-пентадион,

фурфурол, амилацетат, пиразин, метоксибензол, бензальдегид, 2-гептанон,

фурфуриловый спирт.

По суммам площадей пиков на хроматограммах рассчитывали соотно-

шения легкой и тяжелой фракций в ароматическом комплексе кофе и опреде-

ляли содержание отдельных веществ в этом комплексе.

При изучении изменения веществ газовой фазы жареного кофе (в зер-

нах и молотого) в процессе хранения соответствующих образцов при ком-

натной температуре в полиэтиленовой и бумажной таре обнаружено сле-

дующее.

После 18 дней хранения образец молотого продукта в бумажной упа-

ковке терял около 86% летучих веществ легкой фракции газовой фазы, исче-

зали 2,5-диметилфуран, 2-пентанон, пентанал, тиофен. При органолептиче-

ской оценке запаха этого образца ощущалась затхлость, горячий напиток из

него имел слабовыраженный аромат. При хранении жареного кофе в зернах

изменение состава его газовой фазы протекает более замедленно.

115

3.4 Разработка новых видов кофейной продукции на технологиче-

ской линии ароматизированного молотого кофе

Технологическая линия по производству натурального ароматизирован-

ного молотого кофе состоит из вибрационного сепаратора 1, бункеров 2 и 5,

обжарочного аппарата 3, охлаждающей чаши 4, фасовочных автоматов 6 и

13, первой камеры ароматизации 7, гранулятора 8, второй камеры ароматиза-

ции 9, ленточного транспортера 10, вальцового станка 11, рассева 12 и упа-

ковочной машины 14.

Технологическая линия работает следующим образом (рисунок 14).

Взвешенное кофе-сырье нагнетают пневмотранспортером низкого дав-

ления в вибрационный сепаратор (1), отделяющий примеси путем аспирации,

просеивания и пропуска через магниты. Легкие примеси (пыль) отбираются

вентилятором и осаждаются в съемных бочках циклонов. Вибрационный се-

паратор (1) снабжен штампованными металлическими ситами с отверстиями

следующих размеров (в мм): ловушка с овальными ячейками 9x16 или 13 х

х16, сортировочное (проходное с ромбическими ячейками) 10 х 17, сходовое

проволочное сито с квадратными ячейками 2x6 или 1,5 х 20.

Сырой кофе из вибрационного сепаратора (1) поступает в систему пнев-

моконвейера высокого давления и транспортируется потоком очищенного

воздуха через распределитель в четырех- или шестисекционный бункер (2).

Очищенные зерна кофе обжаривают в барабане обжарочного аппарата

(3) (процесс длится 14-15мин при температуре от 210°С до 220°С) и охлаж-

дают в охлаждающих чашах (4), дно которых выполнено перфорированным.

Холодный воздух протягивается вентилятором снизу через слой кофе, кото-

рый благодаря перемешивающим лопаткам и потоку воздуха находится в

псевдоожиженном состоянии, охлаждаясь в течение 10 мин.

Увлажнение кофе после обжаривания непосредственно в обжарочном

аппарате (3), осуществляемое также автоматически по заданной программе,

преследует цель — повысить влажность продукта для более быстрого охлаж-

116

дения, предотвращения сгорания мелкой фракции и уменьшения пылевидной

фракции при последующем размоле.

Охлажденные зерна кофе собирают в бункере (5) по секциям в зависи-

мости от сорта и вида. Зерна кофе в целом виде фасуют в пакеты или жестя-

ные банки на фасовочном автомате (6).

Затем кофе направляют в первую камеру ароматизации (7), где происхо-

дит его ароматизация с помощью основного ароматизатора на водной основе.

После завершения процесса ароматизации ароматизированный кофе направ-

ляют для размалывания на гранулятор (8), который состоит из пяти валков,

три из которых предварительно измельчают кофе, а два доводят частицы

продукта до требуемых размеров. Далее уже измельченный кофе направляют

во вторую камеру ароматизации (9), где происходит его ароматизация с по-

мощью дополнительного ароматизатора на спиртовой основе и выдержива-

ние для закрепления ароматических веществ.

Кофе инспектируют на ленточном транспортере (10), размалывают на

вальцовом станке (11) и рассеивают на рассеве (12). Готовый ароматизиро-

ванный молотый кофе направляют на фасовочный автомат (13). Фасованный

в пачки или банки кофе упаковывают в коробки на упаковочной машине (14).

Используемые в настоящее время технологические линии по производ-

ству натурального ароматизированного молотого кофе характеризуются вы-

сокой потерей ароматизатора в процессе технологической обработки и на-

тивных ароматических веществ кофе. Кроме этого готовый кофе в процессе

хранения не обладает стойкостью аромата из-за потерь ароматических ве-

ществ, связанных с их десорбцией в процессе хранения целевого продукта,

облегчающейся расположением ароматизатора на поверхности частиц кофе.

Разработанная технология получения натурального ароматизированного

молотого кофе позволяет получать кофе высокого качества и расширить ар-

сенал линий по производству натурального ароматизированного молотого

кофе. На выходе наблюдается усиление вкусо-ароматических качеств кофе и

повышение степени его ароматизации.

117

Рисунок 14 – Технологическая линия производства натурального ароматизированного молотого кофе

118

3.5 Совершенствование оценки качества чайной продукции

3.5.1 Оценка характеристик чайного листа, его сезонных и

географических свойств

В процессе филогенетического развития чайное растение выработало

такой тип обмена веществ, в котором огромное значение имеют дубильные

вещества. Содержание дубильных веществ на ранних стадиях развития ли-

стьев достигает 30% (от сухих веществ) и более. Дубильные вещества име-

ются даже в зародыше покоящихся семян, а наиболее быстрому развитию

растений на ранних стадиях соответствует более интенсивный синтез ду-

бильных веществ.

Для изучения содержания катехинов в листьях разного возраста брались

листья молодого побега, флеша и взрослые листья, сидящие на одревеснев-

шем побеге того же года вегетации. Наиболее богаты катехинами первый и

второй листья флеша. В третьем листе флеша содержание катехинов резко

падает, а взрослые листья содержат их еще меньше. Содержание катехинов

во взрослых листьях по сравнению с первым листом уменьшилось почти на

40%. С увеличением возраста чайного листа резко уменьшается содержание

(-)-эпигаллокатехингаллата и (-)-эпикатехингаллата и возрастает содержание

(-)-эпигаллокатехина и простых катехинов, определяемых суммарно.

С увеличением возраста чайного листа уменьшается содержание дубиль-

ных веществ и особенно сильно — наиболее ценных для качества чайного

сырья катехинов. В катехинах наиболее сильно уменьшается содержание (-)-

эпигаллокатехингаллата.

Первый сорт листа содержит значительно больше дубильных веществ,

чем второй сорт, а этот последний — больше, чем третий сорт чайного сы-

рья. Первая фракция после первого скручивания содержит значительно

больше дубильных веществ, чем вторая. Самой бедной оказывается третья

фракция. Примесь огрубевших флешей резко отражается на содержании ду-

бильных веществ в чайном сырье.

119

В зависимости от разновидности и сорта растений меняется содержание

белков, сахаров, алкалоидов, витаминов, жиров и др. Содержание дубильных

веществ меняется в зависимости от разновидности и сорта чая.

Содержание дубильных веществ в листьях чая отдельных разновидно-

стей колеблется в больших пределах. Листья чая южного происхождения бо-

лее богаты мелкомолекулярной фракцией дубильных веществ, чем листья чая

северного происхождения. Разновидности чая отличаются по содержанию

отдельных фракций дубильных веществ.

В листьях южных разновидностей чайного растения, где жизненные

процессы протекают интенсивнее, чем в северных, накапливается больше ду-

бильных веществ, особенно их мелкомолекулярной фракции, т. е. катехинов,

преимущественно (-)-эпигаллокатехингаллата.

Наиболее интенсивно процесс дыхания как в молодых трехлистных по-

бегах, так и в закончивших рост листьях проходит у индийского чая, а наи-

более слабо — у японского. Активность ферментов, в частности окислитель-

ных в индийских сортах чайного растения значительно выше, чем в япон-

ских. Активность полифенолоксидазы листьев у индийской разновидности

составляет 348, у китайской — 320, у японской — 274 л кислорода на 100 г

сухого веса за 60 мин.

Содержание сахаров в разных сортах чайного растения находится в об-

ратной зависимости от содержания дубильных веществ. В индийском гибри-

де сахаров содержится больше, чем в китайском чае. Содержание дубильных

веществ в первом случае ниже, чем во втором.

Содержание полифенолкатехиповой фракции меняется в течение сезона,

увеличиваясь к середине лета. Содержание эфирносвязанной галловой ки-

слоты также возрастает к середине лета. Содержание катехинов в листьях чая

также подвержено сезонному изменению. Суммарное содержание катехинов,

как и дубильных веществ, резко возрастает с весны, достигает максимума в

середине лета и вновь снижается к осени.

120

Максимум накопления всех исследованных катехинов приходится на

июль. На протяжении сезона интенсивнее всего идет синтез (-)-

эпигаллокатехингаллата и (-)-эпикатехингаллата, затем — простых катехи-

нов. Самым ценным с биологической и технологической точек зрения явля-

ется (-)-эпигаллокатехингаллат.

Характер сезонных изменений дыхания весьма близок к сезонным изме-

нениям дубильных веществ и их составных частей. Аналогичная картина об-

наружена и при изучении сезонной динамики окислительных ферментов. Ак-

тивность полифенолоксидазы (в мл поглощенного кислорода за 60 мин.) в

двухлистных флешах чая изменяется следующим образом: 19 июня— 173,1;

20 июля — 133,4; 26 сентября — 100,9.

Содержание дубильных веществ возрастает от весны к лету, достигая

максимума в июле — августе, т. е. в период наиболее интенсивного роста

флешей, затем вновь снижается к осени. Накопление дубильных веществ в

середине сезона происходит главным образом за счет катехинов и, особенно,

(-)-эпигаллокатехингаллата и (-)-эпикатехингаллата, составляющих в августе

свыше 70% от общей суммы всех катехинов.

Доказана прямая зависимости титестерской оценки от содержания ду-

бильных веществ. Во всех случаях наблюдалась корреляция между содержа-

нием таннина в сырье и качеством чая. По содержанию дубильных веществ в

сырье можно безошибочно предсказать будущую титестерскую оценку.

Черный чай наилучшего качества получается из сырья, поступающего на

фабрику в июне, июле и августе. Из сырья, поступающего в мае и сентябре,

получается черный байховый чай низкого качества. Качество сырья можно

улучшить, если в начале и в конце сезона собирать не трехлистные, а двухли-

стные нормальные флеши.

Предложена новая, более рациональная схема переработки чайного сы-

рья. Согласно этой схеме, на одной и той же фабрике весеннее и осеннее сы-

рье должно было перерабатываться на зеленый байховый чай, а летнее сырье

— на черный байховый чай.

121

Таким образом, изучение образования и превращения дубильных ве-

ществ в листьях чая на протяжении вегетационного периода позволило, во-

первых, установить закономерность сезонной динамики дубильных веществ

и их составных частей и, во-вторых, разработать более рациональную схему

использования чайного сырья.

Исследования, проводившиеся с разными чайными растениями, показы-

вают влияние географического фактора на их рост, развитие и химизм. Уста-

новлено, что с продвижением с юга на север в растениях усиливается накоп-

ление запасных углеводов, в то время как содержание сахаров, а также бел-

ков уменьшается. При этом изменяется также накопление жиров, эфирных

масел и витаминов.

Под влиянием географического фактора изменяется не только общее со-

держание дубильных веществ, но и их состав. Содержание этилацетатной

фракции — самой ценной составной части дубильных веществ — также

уменьшается при продвижении на север. Содержание этилацетатной фрак-

ции, как и дубильных веществ в целом, уменьшается с продвижением чая на

север.

Географический фактор оказывает исключительно большое влияние на

количественный и качественный состав катехинов в листьях чая. С продви-

жением на север в листьях чая уменьшается содержание всех катехинов. Од-

нако относительное содержание (-)-эпигаллокатехина и ()-катехина от сум-

мы катехинов заметно увеличивается, тогда как (-)-эпигаллокатехингаллата,

наоборот, резко уменьшается. Относительное содержание эпикатехингаллата

остается без изменения.

При сильном повышении температуры воздуха и снижении относитель-

ной влажности в чайном листе резко уменьшается содержание этилацетатной

фракции дубильных веществ. Косвенно об уменьшении интенсивности син-

теза дубильных веществ с продвижением на север свидетельствуют и данные

по содержанию сахаров в листьях чая.

122

3.5.2 Контроль чайного сырья при завяливании

Из нежного сырья (двух-, трехлистных флешей) производят черный и

зеленый байховые чаи.

При производстве черного байхового чая совершаются глубокие изме-

нения входящих в состав чайного сырья дубильных, белковых и других ве-

ществ. При производстве же зеленого байхового чая все эти изменения неже-

лательны.

Сущность технологии черного чая состоит в том, чтобы ускорить пре-

вращения веществ, активизировать действие ферментов. При производстве

зеленого байхового чая, наоборот, стремятся свести на нет активность фер-

ментов, а, следовательно, превращения веществ сырья.

Исходя из этого, сырье на первой стадии производства зеленого байхо-

вого чая подвергают пропариванию.

Необходимыми стадиями переработки при производстве черного байхо-

вого чая являются завяливание, скручивание, ферментация, сушка и сухая

сортировка.

Завяливание является одной из основных стадий производства черного

чая. Во время завяливания в чайном листе происходят биохимические пре-

вращения. Так как на этой стадии переработки чайное сырье теряет много

воды, то долгое время завяливание чайного листа считалось физическим

процессом. Содержание воды в сырье превышает 77%, а нормой завяливания

считается 62—64% остаточной влаги; следовательно, в чайном листе в ре-

зультате завяливания создается дефицит влаги. Нарушение водного режима в

тканях растений сопровождается глубокими биохимическими изменениями.

Завяливание чая сопровождается изменением активности ряда ферментов. Во

время завяливания чайного листа значительно усиливается гидролитическая

способность инвертазы и -глюкозидазы. Этот процесс сопровождается

весьма заметным повышением активности и пероксидазы. Усиление или ос-

лабление активности ферментов во время завяливания сопровождается глу-

бокими изменениями ряда веществ, содержащихся в чайном сырье.

123

Благодаря усилению протеолитических процессов при завяливании про-

исходит заметное накопление растворимого азота. Обнаружены законо-

мерные изменения содержания растворимого азота в процессе завяливания

чайного листа. В процессе завяливания, в связи с дефицитом влаги, происхо-

дит повышение растворимого азота. После того, как в листьях чая влажность

оказывается ниже определенной нормы, содержание растворимого азота

вновь уменьшается.

В процессе завяливания увеличение экстракта происходит не только за

счет растворимого азота, но и за счет моносахаридов. Во время завяливания

чайного листа происходят количественные и качественные изменения в со-

ставе свободных аминокислот. В частности, завяленный лист отличается от

свежего наличием в свободных аминокислотах фенилаланина и лейцина.

Если завяливание ведется в условиях, обеспечивающих равномерность

обезвоживания не только отдельных частей флеша, но и сырья в целом, био-

химическая подготовка наступает одновременно с потерей листом тургора.

При равномерном завяливании физическая подготовка листа для скручива-

ния совпадает с его биохимической подготовкой для ферментации.

Для контроля процесса завяливания выбрано содержание воды, в ре-

зультате испарения которой при завяливании совершаются биохимические

изменения чайного сырья. По этому же показателю установлена и норма за-

вяливания, составляющая для равномерного завяливания 63— 65% остаточ-

ной влаги, а для неравномерного—50—62% влаги.

Контроль завяливания дает возможность направленного ведения про-

цесса, рационального использования этих соединений для образования на-

стоя, вкуса и аромата черного байхового чая.

3.5.3 Контроль чайного сырья при скручивании

Из завялочного цеха сырье поступает в специальные машины—роллеры,

где он подвергается скручиванию. Не отрицая физического изменения при

скручивании, как одного из решающих моментов в технологии чая известно,

124

что роль его не ограничивается приданием «уборки» готовому чаю. Процесс

скручивания сопровождается интенсивным разрушением тканей и клеток за-

вяленного чайного листа. Воздействуя растворами хлорного железа или дву-

хромовокислого калия на скрученное сырье, удалось показать, что разру-

шенные ткани и клетки принимали черный или коричневый цвет благодаря

взаимодействию дубильных веществ, содержащихся в листьях чая, с этими

реактивами. Неразрушенные ткани и клетки чайного листа сохраняли естест-

венный зеленый цвет.

На стадии скручивания чайного сырья, в результате разрушения тканей,

обнаруживаются еще большие отклонения от процессов, протекающих в

нормально развивающихся листьях чая. Если разница между зеленым и завя-

ленным листом состоит в том, что в завяленном листе в результате дефицита

влаги нарушается равновесие между синтезом и гидролизом в сторону уси-

ления протеолитических процессов, то на стадии скручивания эта разница

обнаруживается еще больше.

В отличие от зеленого и завяленного листа, на стадии скручивания в ре-

зультате разрушения тканей и клеток резко снижается выделение СО2. Бла-

годаря такой декомпенсации нормального дыхательного процесса весь избы-

ток кислорода оказывается аккумулированным разрушенными тканями и

клетками чайного листа. В живой клетке кислород воздуха идет на окисление

углеводов до углекислоты и воды; после разрушения протоплазмы он при

помощи пероксидазы окисляет танниды листа, давая при этом характерный

пигмент чайного настоя.

Процесс скручивания, или точнее раздавливания тканей и клеток листа,

сопровождается разрушением хлорофилла. В конце скручивания в листьях

чая остаются неразрушенными лишь 30% хлорофилла от первоначального

его содержания в сырье.

Увеличение процента разрушенных тканей листа обусловливается каче-

ством сырья, качеством и степенью завяливания, правильной работой и ре-

жимом роллеров и др. Наиболее интенсивное разрушение тканей сырья осу-

125

ществляется при остаточной влажности—66—64%, которая создается при

равномерном завяливании. Остаточная влажность ниже 64 и выше 66% ока-

зывает отрицательное влияние на разрушение тканей листа.

В связи с этим нормой для второго скручивания считается 60—75% раз-

рушенных тканей, а для третьего скручивания - 75—85% разрушенных тка-

ней. Дальнейшее скручивание с целью увеличения процента разрушенных

тканей приводит уже к отрицательным результатам. Это объясняется тем, что

ферментация чая начинается с момента разрушения тканей листа. Поскольку

трехкратное скручивание длится около 3 часов (45 мин — каждое скручива-

ние и 15 мин. — зеленая сортировка), то создается огромный разрыв степени

ферментации между тканями, которые разрушены в начале и в конце скручи-

вания. Естественно, что в тех тканях, которые разрушены в начале скручива-

ния, происходит более длительная ферментация, чем в тех, которые были

разрушены в конце скручивания. Поэтому при такой системе разрушения

тканей фактически лишь незначительное количество третьей фракции бывает

нормально сферментированным, остальная же часть переферментирована и

недоферментирована.

Ферментация чая сопровождается в основном изменениями дубильных

веществ, в результате чего создаются пигменты чайного настоя. Чем выше

степень разрушения тканей, тем больше потеря дубильных веществ, но тем

больше и интенсивность настоя.

Однако не все дубильные вещества, исчезающие во время переработки,

идут на окисление, а, следовательно,— на создание настоя, вкуса и аромата

чая. На всех стадиях производства черного байхового чая наблюдается уве-

личение содержания нерастворимого таннина. Часть исчезнувшего таннина

чайного сырья идет на образование нерастворимых соединений и поэтому не

принимает участия в создании качества чая. Третья фракция скрученного

листа содержит большое количество нерастворимого таннина.

126

3.5.4 Контроль чайного сырья при ферментации

В производстве черного байхового чая одно из ведущих мест отводится

ферментации, в результате которой чайное сырье, прошедшее скручивание,

приобретает яркую, медно-красную окраску и специфический приятный аро-

мат. Ферментацией считается тот период, когда скрученное сырье находится

до сушки в специальном ферментационном помещении.

Инактивирование ферментов путем обработки чайного сырья паром

приводит к образованию, вместо, черного байхового чая, продукта совер-

шенно иного характера— зеленого байхового чая. Ферментация чая начина-

ется с момента разрушения тканей и клеток завяленного листа. При фермен-

тации чая происходят изменения белковых веществ, экстрактивных веществ,

дубильных веществ, хлорофилла и др. Образование при ферментации специ-

фических для черного байхового чая пигментов происходит за счет окисле-

ния дубильных веществ чайного сырья с участием ферментов.

В живой растительной ткани при недостатке дыхательного материала

могут возникать продукты уплотнения катехинов. При понижении содержа-

ния сахаров дыхательный коэффициент резко понижается, и листья обнару-

живают признаки ферментированного чая, принимая темно-бурую окраску.

Ферментация чая сопровождается уменьшением содержания дубильных

веществ и нарастанием цветности настоя. Уменьшение содержания дубиль-

ных веществ связано с их окислительными превращениями, происходящими

при участии ферментов. В результате окисления дубильных веществ под

действием пероксидазы образуются бесцветные продукты, а под действием

полифенолоксидазы — окрашенные, свойственные черному байховому чаю

пигменты. Таким образом, основным агентом, принимающим участие в пре-

вращениях дубильных веществ при ферментации чая с образованием окра-

шенных пигментов, является полифенолоксидаза.

Конец ферментации устанавливают по количеству окисленных дубиль-

ных веществ. Определение дубильных веществ производят в листе, взятом из

первой и третьей фракций ферментируемой массы; первый анализ произво-

127

дят после первого скручивания, второй — через 3 часа для первой фракции и

через 4 часа для третьей фракции после начала скручивания.

3.5.5 Оценка чайных продуктов на основе их качественных


Разработаны рекомендации по системе контроля качества сырья и го-

товых чайных продуктов: определения физико-химических показателей пу-

тем использования зависимости между данными хроматографического ана-

лиза жирных кислот продукта и его физико-химическими характеристиками.

Обоснована система мониторинга оценки качества алкалоидсодержа-

щего тропического и субтропического сырья: определение экспресс-методом

физико-химических показателей чая (экстрактивные вещества, кофеин, об-

щая зола, зола, не растворимая в соляной кислоте, щелочность водораство-

римой золы, грубые волокна, полифенолы и катехины), путем использования

уравнений множественной регрессии.

Проведен хроматографический анализ жирных кислот чая: определение

количественного содержания в образцах разных сортов чая жирных кислот;

соотнесение их количества с качеством готовой продукции. Получение мети-

ловых эфиров жирных кислот осуществляли по ГОСТ Р 51486. Использовали

метод получения метиловых эфиров жирных кислот из триглицеридов пере-

этерификацией с метанольным раствором метилата натрия, применимый для

растительных масел и их смесей с кислотным числом не более 2,0. Опреде-

ление массовой доли метиловых эфиров индивидуальных жирных кислот к

их сумме осуществляли методом газовой хроматографии по ГОСТ Р 51483.

Хроматографический анализ жирных кислот чая проводили на аппаратно-

программном комплексе на базе хроматографа «Хроматэк-Кристалл-5000».

Из экспериментальных данных 20 образцов чая (таблица 16) видно, что

преобладающей в составе жирных кислот чая является олеиновая (26-42% от

общей суммы кислот), и в значительных количествах содержатся пальмити-

новая (12-31%) и линолевая (14-40%).

128

Таблица 16 - Физико-химические характеристики и содержание преобладающих жирных кислот в экспериментальных образцах чая

№ об-

разца

Физико-химический показатель % Содержание преобладающих жирных кислот,

%

экстракт

вещ-ва

кофеин общая

зола

зола. не

раствор.

в солян.

кислоте

щелеч-

ность

водор.

золы

грубые

волок-

на

поли-

фенолы

кате-

хины

пальми-

тино-

вая

лино-

левая

олеи-

новая

стеари-

новая

мирис-

тино-

вая

1 35,9 2,77 5,01 0,69 2,23 11,36 12,59 6,00 15,4 17,3 40,0 8,5 18,8

2 33,2 2,19 4,29 0,92 2,81 17,24 10,87 5,47 11,8 14,5 41,7 9,5 22,5

3 47,9 3,91 7,86 0,09 1,09 3,94 19,51 9,88 25,8 35,1 26,5 3,5 9,1

4 38,1 2,81 5,43 0,57 2,15 10,35 13,25 6,41 15,9 19,2 39,1 7,9 17,9

5 46,9 3,75 7,24 0,11 1,10 4,61 18,01 9,59 24,0 31,3 29,1 4,2 11,4

6 43,4 3,21 6,61 0,21 1,59 5,39 16,31 7,99 20,5 25,3 35,1 5,1 14,0

7 40,1 3,18 6,27 0,20 1,54 6,57 16,37 7,87 19,7 25,7 35,9 5,7 13,0

8 39,7 3,09 6,03 0,25 1,87 7,23 15,03 7,93 18,8 21,1 38,3 6,8 15,0

9 39,2 2,89 5,46 0,37 1,96 8,91 14,97 7,25 17,5 20,0 37,9 7,5 17,1

10 37,5 2,87 5,57 0,45 2,01 9,43 14,39 6,47 16,7 19,9 38,8 7,8 16,8

11 36,6 2,85 5,19 0,55 2,07 10,31 13,00 6,25 16,0 17,8 39,7 8,0 18,5

12 34,1 2,51 4,97 0,75 2,41 11,99 12,63 5,81 14,3 16,7 40,5 8,3 20,2

13 45,0 3,46 7,02 0,15 1,35 4,97 17,49 8,35 22,8 27,4 30,3 4,0 15,5

14 34,5 2,55 4,81 0,77 2,59 13,47 12,02 5,91 14,5 16,9 40,9 8,7 19,0

15 42,3 3,47 6,57 0,19 1,47 5,41 17,22 8,21 20,1 26,9 32,0 4,9 16,1

16 34,0 2,37 4,87 0,85 2,61 14,51 11,59 5,77 13,7 15,8 40,7 8,8 21,0

17 48,5 4,00 7,89 0,01 1,05 3,57 19,47 10,00 29,9 38,5 26,0 3,1 2,5

18 33,8 2,25 4,55 0,81 2,75 16,01 11,27 5,59 12,2 15,1 41,3 9,1 22,3

19 46,7 3,72 7,21 0,08 1,07 4,59 18,55 9,51 23,7 30,7 27,7 3,9 14,0

20 32,9 2,21 4,11 0,95 2,92 18,57 10,24 5,50 10,9 13,8 41,9 9,9 23,5

129

3.5.5.1 Зависимость % экстрактивных веществ от содержания преобла-

дающих жирных кислот


висимость % содержания экстрактивных веществ от содержания преобла-

дающих жирных кислот, был использован математический пакет MathCAD.







M

15.4

11.8

25.8

15.9

24.0

20.5

19.7

18.8

17.5

16.7

16.0

14.3

22.8

14.5

20.1

13.7

29.9

12.2

23.7

10.9

17.3

14.5

35.1

19.2

31.3

25.3

25.7

21.1

20.0

19.9

17.8

16.7

27.4

16.9

26.9

15.8

38.5

15.1

30.7

13.8

40.0

41.7

26.5

39.1

29.1

35.1

35.9

38.3

37.9

38.8

39.7

40.5

30.3

40.9

32.0

40.7

26.0

41.3

27.7

41.9

8.5

9.5

3.5

7.9

4.2

5.1

5.7

6.8

7.5

7.8

8.0

8.3

4.0

8.7

4.9

8.8

3.1

9.1

3.9

9.9

18.8

22.5

9.1

17.9

11.4

14.0

13.0

15.0

17.1

16.8

18.5

20.2

15.5

19.0

16.1

21.0

2.5

22.3

14.0

23.5

vy

35.9

33.2

47.9

38.1

46.9

43.4

40.1

39.7

39.2

37.5

36.6

34.1

45.0

34.5

42.3

34.0

48.5

33.8

46.7

32.9

yi

a Mi 1

b Mi 2

c Mi 3

d Mi 4

e Mi 5

k

130










𝑦 = 1.146 ×𝑀1 + 0.316 ×𝑀2 − 0.145 ×𝑀3 + 0.407 ×𝑀4 + 0.577 ×𝑀5 + 4.547




a

b

c

d

e

k

1.146

0.316

0.145

0.407

0.577

4.547

Given

1

20

i

vyi

a Mi 1

b Mi 2

c Mi 3

d Mi 4

e Mi 5

k 2

0

a

b

c

d

e

k

Minerr a b c d e k( )

1

201

20

i

vyi

a Mi 1

b Mi 2

c Mi 3

d Mi 4

e Mi 5

k 2

0.888

131



зультатом.

3.5.5.2 Зависимость % кофеина от содержания преобладающих жирных

кислот

Функция имеет 5 аргументов.



Коэффициенты аппроксимирующей функции находятся методом наи-

меньших квадратов.

M

15.4

11.8

25.8

15.9

24.0

20.5

19.7

18.8

17.5

16.7

16.0

14.3

22.8

14.5

20.1

13.7

29.9

12.2

23.7

10.9

17.3

14.5

35.1

19.2

31.3

25.3

25.7

21.1

20.0

19.9

17.8

16.7

27.4

16.9

26.9

15.8

38.5

15.1

30.7

13.8

40.0

41.7

26.5

39.1

29.1

35.1

35.9

38.3

37.9

38.8

39.7

40.5

30.3

40.9

32.0

40.7

26.0

41.3

27.7

41.9

8.5

9.5

3.5

7.9

4.2

5.1

5.7

6.8

7.5

7.8

8.0

8.3

4.0

8.7

4.9

8.8

3.1

9.1

3.9

9.9

18.8

22.5

9.1

17.9

11.4

14.0

13.0

15.0

17.1

16.8

18.5

20.2

15.5

19.0

16.1

21.0

2.5

22.3

14.0

23.5

vy

2.77

2.19

3.91

2.81

3.75

3.21

3.18

3.09

2.89

2.87

2.85

2.51

3.46

2.55

3.47

2.37

4.00

2.25

3.72

2.21

yi

a Mi 1

b Mi 2

c Mi 3

d Mi 4

e Mi 5

k

Given

1

20

i

vyi

a Mi 1

b Mi 2

c Mi 3

d Mi 4

e Mi 5

k 2

0

132



описывающее зависимость % содержания кофеина от содержания преобла-

дающих жирных кислот:

𝑦 = 0.653 ×𝑀1 − 0.259 ×𝑀2 − 0.576 ×𝑀3 + 1.52 ×𝑀4 + 0.132 ×𝑀5 + 5.326

Рассчитаем среднеквадратическое отклонение.

Среднеквадратическое отклонение составляет 0,759, или 25,3% от

среднего из экспериментальных значений.

3.5.5.3 Зависимость % общей золы от содержания преобладающих жир-

ных кислот


a

b

c

d

e

k

0.653

0.259

0.576

1.52

0.132

5.326

a

b

c

d

e

k


1

201

20

i

vyi

a Mi 1

b Mi 2

c Mi 3

d Mi 4

e Mi 5

k 2

0.759

133

Искомая функция y аппроксимируется функцией yi. На-

чальные приближения аппроксимирующих коэффициентов приняты равны-

ми 1.



M

15.4

11.8

25.8

15.9

24.0

20.5

19.7

18.8

17.5

16.7

16.0

14.3

22.8

14.5

20.1

13.7

29.9

12.2

23.7

10.9

17.3

14.5

35.1

19.2

31.3

25.3

25.7

21.1

20.0

19.9

17.8

16.7

27.4

16.9

26.9

15.8

38.5

15.1

30.7

13.8

40.0

41.7

26.5

39.1

29.1

35.1

35.9

38.3

37.9

38.8

39.7

40.5

30.3

40.9

32.0

40.7

26.0

41.3

27.7

41.9

8.5

9.5

3.5

7.9

4.2

5.1

5.7

6.8

7.5

7.8

8.0

8.3

4.0

8.7

4.9

8.8

3.1

9.1

3.9

9.9

18.8

22.5

9.1

17.9

11.4

14.0

13.0

15.0

17.1

16.8

18.5

20.2

15.5

19.0

16.1

21.0

2.5

22.3

14.0

23.5

a

b

c

d

e

k

0.679

0.198

0.516

1.3

0.158

5.233

vy

5.01

4.29

7.86

5.43

7.24

6.61

6.27

6.03

5.46

5.57

5.19

4.97

7.02

4.81

6.57

4.87

7.89

4.55

7.21

4.11

yi

a Mi 1

b Mi 2

c Mi 3

d Mi 4

e Mi 5

k

Given

1

20

i

vyi

a Mi 1

b Mi 2

c Mi 3

d Mi 4

e Mi 5

k 2

0

a

b

c

d

e

k


134



описывающее зависимость % содержания общей золы от содержания преоб-

ладающих жирных кислот:

𝑦 = 0.679 ×𝑀1 − 0.198 ×𝑀2 − 0.516 ×𝑀3 + 1.3 ×𝑀4 + 0.158 ×𝑀5 + 5.233


Среднеквадратическое отклонение составляет 0,758, или 13% от сред-

него из экспериментальных значений.

3.5.5.4 Зависимость % золы, не растворяемой в соляной кислоте, от со-

держания преобладающих жирных кислот


M

15.4

11.8

25.8

15.9

24.0

20.5

19.7

18.8

17.5

16.7

16.0

14.3

22.8

14.5

20.1

13.7

29.9

12.2

23.7

10.9

17.3

14.5

35.1

19.2

31.3

25.3

25.7

21.1

20.0

19.9

17.8

16.7

27.4

16.9

26.9

15.8

38.5

15.1

30.7

13.8

40.0

41.7

26.5

39.1

29.1

35.1

35.9

38.3

37.9

38.8

39.7

40.5

30.3

40.9

32.0

40.7

26.0

41.3

27.7

41.9

8.5

9.5

3.5

7.9

4.2

5.1

5.7

6.8

7.5

7.8

8.0

8.3

4.0

8.7

4.9

8.8

3.1

9.1

3.9

9.9

18.8

22.5

9.1

17.9

11.4

14.0

13.0

15.0

17.1

16.8

18.5

20.2

15.5

19.0

16.1

21.0

2.5

22.3

14.0

23.5

1

201

20

i

vyi

a Mi 1

b Mi 2

c Mi 3

d Mi 4

e Mi 5

k 2

0.758

vy

0.69

0.92

0.09

0.57

0.11

0.21

0.20

0.25

0.37

0.45

0.55

0.75

0.15

0.77

0.19

0.85

0.01

0.81

0.08

0.95

135







описывающее зависимость % содержания золы, не растворяемой в соляной

кислоте, от содержания преобладающих жирных кислот:

𝑦 = 0.585 ×𝑀1 − 0.299 ×𝑀2 − 0.638 ×𝑀3 + 1.803 ×𝑀4 + 0.118 ×𝑀5 + 5.464


Среднеквадратическое отклонение составляет 0,774, или более 100% от


3.5.5.5 Зависимость % щелечности водор. золы от содержания преобла-



a

b

c

d

e

k

0.585

0.299

0.638

1.803

0.118

5.464

yi

a Mi 1

b Mi 2

c Mi 3

d Mi 4

e Mi 5

k

Given

1

20

i

vyi

a Mi 1

b Mi 2

c Mi 3

d Mi 4

e Mi 5

k 2

0

a

b

c

d

e

k


1

201

20

i

vyi

a Mi 1

b Mi 2

c Mi 3

d Mi 4

e Mi 5

k 2

0.774

136





M

15.4

11.8

25.8

15.9

24.0

20.5

19.7

18.8

17.5

16.7

16.0

14.3

22.8

14.5

20.1

13.7

29.9

12.2

23.7

10.9

17.3

14.5

35.1

19.2

31.3

25.3

25.7

21.1

20.0

19.9

17.8

16.7

27.4

16.9

26.9

15.8

38.5

15.1

30.7

13.8

40.0

41.7

26.5

39.1

29.1

35.1

35.9

38.3

37.9

38.8

39.7

40.5

30.3

40.9

32.0

40.7

26.0

41.3

27.7

41.9

8.5

9.5

3.5

7.9

4.2

5.1

5.7

6.8

7.5

7.8

8.0

8.3

4.0

8.7

4.9

8.8

3.1

9.1

3.9

9.9

18.8

22.5

9.1

17.9

11.4

14.0

13.0

15.0

17.1

16.8

18.5

20.2

15.5

19.0

16.1

21.0

2.5

22.3

14.0

23.5

a

b

c

d

e

k

0.574

0.292

0.61

1.869

0.12

5.494

vy

2.23

2.81

1.09

2.15

1.10

1.59

1.54

1.87

1.96

2.01

2.07

2.41

1.35

2.59

1.47

2.61

1.05

2.75

1.07

2.92

yi

a Mi 1

b Mi 2

c Mi 3

d Mi 4

e Mi 5

k

Given

1

20

i

vyi

a Mi 1

b Mi 2

c Mi 3

d Mi 4

e Mi 5

k 2

0

a

b

c

d

e

k


137



описывающее зависимость % щелечности водор. золы от содержания преоб-


𝑦 = 0.574 ×𝑀1 − 0.292 ×𝑀2 − 0.61 ×𝑀3 + 1.869 ×𝑀4 + 0.12 ×𝑀5 + 5.494




3.5.5.6 Зависимость % грубых волокон от содержания преобладающих

жирных кислот


M

15.4

11.8

25.8

15.9

24.0

20.5

19.7

18.8

17.5

16.7

16.0

14.3

22.8

14.5

20.1

13.7

29.9

12.2

23.7

10.9

17.3

14.5

35.1

19.2

31.3

25.3

25.7

21.1

20.0

19.9

17.8

16.7

27.4

16.9

26.9

15.8

38.5

15.1

30.7

13.8

40.0

41.7

26.5

39.1

29.1

35.1

35.9

38.3

37.9

38.8

39.7

40.5

30.3

40.9

32.0

40.7

26.0

41.3

27.7

41.9

8.5

9.5

3.5

7.9

4.2

5.1

5.7

6.8

7.5

7.8

8.0

8.3

4.0

8.7

4.9

8.8

3.1

9.1

3.9

9.9

18.8

22.5

9.1

17.9

11.4

14.0

13.0

15.0

17.1

16.8

18.5

20.2

15.5

19.0

16.1

21.0

2.5

22.3

14.0

23.5

1

201

20

i

vyi

a Mi 1

b Mi 2

c Mi 3

d Mi 4

e Mi 5

k 2

0.783

vy

11.36

17.24

3.94

10.35

4.61

5.39

6.57

7.23

8.91

9.43

10.31

11.99

4.97

13.47

5.41

14.51

3.57

16.01

4.59

18.57

138







описывающее зависимость % содержания грубых волокон от содержания

преобладающих жирных кислот:

𝑦 = 5.997 × 10−3 ×𝑀1 + 0.223 ×𝑀2 − 0.812 ×𝑀3 + 4.089 ×𝑀4 + 0.289 ×𝑀5 + 1.276




3.5.5.7 Зависимость % полифенолов от содержания преобладающих

жирных кислот

a

b

c

d

e

k

5.997 103

0.223

0.812

4.089

0.289

1.276

yi

a Mi 1

b Mi 2

c Mi 3

d Mi 4

e Mi 5

k

Given

1

20

i

vyi

a Mi 1

b Mi 2

c Mi 3

d Mi 4

e Mi 5

k 2

0

a

b

c

d

e

k


1

201

20

i

vyi

a Mi 1

b Mi 2

c Mi 3

d Mi 4

e Mi 5

k 2

1.145

139


Искомая функция y аппроксимируется функцией yi. На-

чальные приближения аппроксимирующих коэффициентов приняты равны-

ми 1.



M

15.4

11.8

25.8

15.9

24.0

20.5

19.7

18.8

17.5

16.7

16.0

14.3

22.8

14.5

20.1

13.7

29.9

12.2

23.7

10.9

17.3

14.5

35.1

19.2

31.3

25.3

25.7

21.1

20.0

19.9

17.8

16.7

27.4

16.9

26.9

15.8

38.5

15.1

30.7

13.8

40.0

41.7

26.5

39.1

29.1

35.1

35.9

38.3

37.9

38.8

39.7

40.5

30.3

40.9

32.0

40.7

26.0

41.3

27.7

41.9

8.5

9.5

3.5

7.9

4.2

5.1

5.7

6.8

7.5

7.8

8.0

8.3

4.0

8.7

4.9

8.8

3.1

9.1

3.9

9.9

18.8

22.5

9.1

17.9

11.4

14.0

13.0

15.0

17.1

16.8

18.5

20.2

15.5

19.0

16.1

21.0

2.5

22.3

14.0

23.5

vy

12.59

10.87

19.51

13.25

18.01

16.31

16.37

15.03

14.97

14.39

13.00

12.63

17.49

12.02

17.22

11.59

19.47

11.27

18.55

10.24

yi

a Mi 1

b Mi 2

c Mi 3

d Mi 4

e Mi 5

k

Given

1

20

i

vyi

a Mi 1

b Mi 2

c Mi 3

d Mi 4

e Mi 5

k 2

0

140



описывающее зависимость % содержания полифенолов от содержания пре-

обладающих жирных кислот:

𝑦 = 0.771 ×𝑀1 − 0.014 ×𝑀2 − 0.429 ×𝑀3 + 0.889 ×𝑀4 + 0.258 ×𝑀5 + 6.256




3.5.5.8 Зависимость % катехинов от содержания преобладающих жир-

ных кислот


a

b

c

d

e

k

0.771

0.014

0.429

0.889

0.258

6.256

a

b

c

d

e

k


1

201

20

i

vyi

a Mi 1

b Mi 2

c Mi 3

d Mi 4

e Mi 5

k 2

0.935

141





M

15.4

11.8

25.8

15.9

24.0

20.5

19.7

18.8

17.5

16.7

16.0

14.3

22.8

14.5

20.1

13.7

29.9

12.2

23.7

10.9

17.3

14.5

35.1

19.2

31.3

25.3

25.7

21.1

20.0

19.9

17.8

16.7

27.4

16.9

26.9

15.8

38.5

15.1

30.7

13.8

40.0

41.7

26.5

39.1

29.1

35.1

35.9

38.3

37.9

38.8

39.7

40.5

30.3

40.9

32.0

40.7

26.0

41.3

27.7

41.9

8.5

9.5

3.5

7.9

4.2

5.1

5.7

6.8

7.5

7.8

8.0

8.3

4.0

8.7

4.9

8.8

3.1

9.1

3.9

9.9

18.8

22.5

9.1

17.9

11.4

14.0

13.0

15.0

17.1

16.8

18.5

20.2

15.5

19.0

16.1

21.0

2.5

22.3

14.0

23.5

a

b

c

d

e

k

0.677

0.131

0.521

1.316

0.176

4.914

vy

6.00

5.47

9.88

6.41

9.59

7.99

7.87

7.93

7.25

6.47

6.25

5.81

8.35

5.91

8.21

5.77

10.00

5.59

9.51

5.50

yi

a Mi 1

b Mi 2

c Mi 3

d Mi 4

e Mi 5

k

Given

1

20

i

vyi

a Mi 1

b Mi 2

c Mi 3

d Mi 4

e Mi 5

k 2

0

a

b

c

d

e

k


142



описывающее зависимость % содержания катехинов от содержания преобла-


𝑦 = 0.677 ×𝑀1 − 0.131 ×𝑀2 − 0.521 ×𝑀3 + 1.316 ×𝑀4 + 0.176 ×𝑀5 + 4.914




3.6 Совершенствование оценки качества кофейной продукции

3.6.1 Контроль процесса обжаривания кофейного сырья

В основе производства кофепродуктов лежат сложные биохимические и

физико-химические процессы, сопровождающиеся окислительными, нефер-

ментативными и пирогенетическими изменениями одних веществ, взаимо-

превращениями и распадом других и полным исчезновением третьих. При

этом образуется более сотни новых компонентов, обусловливающих органо-

лептические и физико-химические показатели готовой продукции. Эти изме-

нения являются результатом воздействия на сырье комплекса физических,

термодинамических, гидродинамических и теплофизических процессов, про-

исходящих при обжаривании и экстракции сырья и сушке экстракта.

Период интенсивного обжаривания наступает после достижения темпе-

ратуры 185оС, а период усиленной потери массы сырья лежит в диапазоне

температур от 185оС до 240

оС. Это сопровождается значительным снижением

массы измельченных зерен кофе. Оптимальная зона обжаривания лежит в

интервале температур 170-200оС и времени 13-16 мин. Критической является

температура обжаривания больше 225оС. Дальнейшее повышение темпера-

туры приводит к значительной потере массы.

1

201

20

i

vyi

a Mi 1

b Mi 2

c Mi 3

d Mi 4

e Mi 5

k 2

0.761

143

Превращения органических кислот в процессе обжаривания отражают-

ся на величине рН в напитках. В начале обжаривания кофе рН снижается,

достигает минимума (рН 5-5,1) через 13-14 мин при 210-215оС, а затем не-

сколько увеличивается.

Содержание хлорогеновой кислоты резко уменьшается в начале обжари-

вания, затем несколько стабилизируется. Аналогично изменяется и цветность

порошков. Наиболее глубокие изменения состава кофе происходят на первой

и второй стадиях обжаривания, когда формируется цвет и вкус продукта.

Часть хлорогеновой кислоты превращается в неохлорогеновую, содержание

которой вначале при термической обработке возрастает примерно в 2 раза, а

затем при повышении температуры начинает уменьшаться.

Содержание дубильных веществ в процессе обжаривания (особенно

при температуре 175-205оС) резко уменьшается, и в готовом продукте их ос-

тается 0,5-1%, так как они – весьма лабильные компоненты кофе и интенсив-

но окисляются за 5-8 мин термической обработки при температуре 80-125оС.

На этой стадии активно действует полифенолоксидаза, которая способствует

окислению дубильных веществ. В дальнейшем протекает неферментативное

превращение дубильных веществ, в результате чего образуются продукты их

вторичного превращения – темнокоричневые пигменты.

Окислительные и неферментативные превращения дубильных веществ в

процессе обжаривания не считаются отрицательным фактором. Наоборот,

они в определенной степени способствуют формированию цвета и вкуса ко-

фе. Однако при чрезмерном обжаривании они полностью разлагаются. Ино-

гда пустой, или плоский, вкус обжаренного кофе можно частично объяснить

исчезновением этих веществ. Учитывая разложение хлорогеновой кислоты,

важно сохранять в кофе хотя бы часть фенольных соединений.

Белковые вещества и углеводы играют главную роль в окончательном

формировании вкуса, цвета и аромата обжаренного кофе. Из белковых ве-

ществ кофе наибольшее значение имеют аминокислоты, которые участвуют в

реакциях с моносахарами, образуя темноокрашенные соединения.

144

В процессе обжаривания происходит глубокий обмен углеводного со-

става кофе. Сахароза, которая является основным компонентом сахарной

фракции сырья (около 65-70%), почти полностью разлагается. Пиролиз мо-

но-, ди- и полисахаридов ведет к образованию большого количества продук-

тов с низкой молекулярной массой, таких как карбоксильные кислоты, кето-

ны, дикетоны, альдегиды и др.

Алкалоиды кофе при обжаривании ведут себя по-разному. Кофеин те-

ряется на 10-20% в зависимости от применяемого температурного режима.

Снижение содержания кофеина в ходе обжаривания происходит исключи-

тельно в результате распада без химических превращений.

Если кофеин термостабилен, то тригонеллин по мере повышения темпе-

ратуры и продолжительности обжаривания постепенно разлагается и при

230оС на 16-й минуте исчезает, образую никотиновую кислоту, N-

метилникотинамид, N-метилпиррол и 29 летучих соединений. Основной

продукт превращения тригонеллина – никотиновая кислота (провитамин РР)

легкорастворима в воде и почти полностью переходит в экстракт, так что ко-

личество никотиновой кислоты в обычной чашке кофе обеспечивает десятую

часть суточной потребности человека в провитамине РР.

Липиды в процессе термической обработки в количественном отноше-

нии не меняются, а лишь подвергаются качественным изменениям. На ран-

ней стадии обжаривания благодаря активности липолитических ферментов

содержание свободных жирных кислот возрастает на 30-40%; при обжарива-

нии заметно снижается йодное число кофейного масла, уменьшается пере-

кисное число, а тиобарбитуровое число увеличивается.

Минеральные вещества играют роль катализаторов в реакциях пиро-

лиза. Примерно 85-90% солей растворимо в воде и составляет 5-7% массы

сухого вещества кофе. При термической обработке сырья ряд минеральных

элементов отделяется от органических соединений и ферментных систем, со-

держащих медь, железо и другие катализаторы, что приводит к увеличению

их содержания в обжаренном продукте.

145

3.6.2 Контроль процесса экстрагирования обжаренного кофе

Экстрагирование - это извлечение из смеси жидких или твердых веществ

основных компонентов с помощью избирательных (селективных) раствори-

телей (экстрагентов). Измельченный кофе, подвергаемый экстрагированию,

представляет собой систему твердое тело - жидкость. Экстракция в такой

системе проходит четыре стадии: проникновение растворителя в поры частиц

растительного сырья, растворение целевого компонента или компонентов в

экстрагенте, перенос экстрагируемых веществ из частицы растительного сы-

рья к поверхности раздела фаз и, наконец, перенос экстрагируемого вещества

в жидкой фазе от поверхности раздела фаз во всю массу экстрагента.

При экстрагировании измельченного кофе протекают три процесса: за-

мачивание, собственно экстракция водорастворимых веществ и гидролиз.

На стадии замачивания при температуре 75-80оС измельченные частицы

кофе избирательно абсорбируют воду (экстрагент) в количестве, приблизи-

тельно вдвое превышающем их сухую массу. При этом повышается концен-

трация растворимых веществ в частицах. Одновременно из частиц выводится

диоксид углерода. Мелкоизмельченные частицы диаметром 1-1,5 мм удер-

живают больше абсорбированной воды, чем частицы более 2 мм.

Последняя стадия экстракции - гидролиз, когда при температуре порядка

170-180оС и соответствующем давлении насыщенного пара происходит раз-

ложение нерастворимых в воде высокомолекулярных углеводов и образова-

ние растворимых в воде редуцирующих сахаров, пентоз и других углеводов,

а также переход белковых веществ в растворимые формы. При этом благода-

ря гидролизу гемицеллюлозы клетчатки и других нерастворимых в воде ве-

ществ выход водорастворимых экстрактивных веществ достигает макси-

мального уровня - 40-45%.

При экстракции кофе основными факторами являются температура и рН

среды, а также открытая поверхность клеточной системы, образованная в ре-

зультате воздействия теплового агента при обжаривании зерен и механиче-

ского повреждения их при измельчении.

146

3.6.3 Контроль процесса сушки экстракта кофе

Кофейный экстракт - это коллоидная жидкость, содержащая 20-28% рас-

творимых (сухих) веществ. Для обезвоживания экстракта его высушивают.

При этом содержание сухих веществ повышается до 95,5-96%. Сушка поми-

мо удаления влаги способствует получению порошка соответствующей аг-

ломерации с максимальным количеством питательных и ароматических ве-

ществ.

Механизм сушки экстракта на распылительной сушилке состоит в рас-

пылении жидкого или пастообразного материала в теплоносителе, т.е. полу-

чении аэрозоля для максимального увеличения площади поверхности высу-

шиваемого материала, а также достижения требуемой конвективной кривиз-

ны испарительной поверхности; теплообмене между влажными частицами

материала и сушильным агентом; испарении и улетучивании влаги и других

летучих веществ из частиц материала; структурообразовании при переходе

аэрозоля в ксерозоль; разделении ксерозоля на порошок и сушильный агент.

В первом периоде сушки важнейшими являются внешние условия, по-

скольку унос влаги с поверхности капелек через пограничный слой не пре-

вышает количества диффундирующей из них жидкости. При контакте в баш-

не капелек материала с теплым воздухом их температура повышается и на-

чинается испарение влаги. Испарение интенсифицируется по мере нагрева-

ния капелек. При этом повышение температуры капелек происходит до тех

пор, пока она не сравняется с температурой сушильного агента (период на-

грева). Эта температура постоянна в первом периоде сушки.

Второй период отличается убывающей скоростью сушки. С увеличени-

ем концентрации нелетучих веществ в капельках последние приобретают ка-

пиллярно-пористую структуру. Влага движется по капиллярам к наружной

поверхности капелек в виде жидкости или же термодиффундирует в виде па-

ра. В зависимости от условий перемещения влаги внутри капелек могут обра-

зовываться шаровидные полости или сплющенные пористые плотные шари-

ки. Во втором периоде сушки температура капелек значительно повышается

147

и достигает температуры теплоносителя. После этого обезвоживание мате-

риала практически прекращается.

Для сушки экстракта кофе установлены следующие режимы: температу-

ра воздуха на входе в сушильную башню - 230-280оС, температура воздуха на

выходе из сушильной башни - 95-120оС.

3.6.4 Контроль технологического процесса кофейного производства

Технохимический контроль кофейного производства начинается с кон-

троля каждой партии сырья и тары.

При подготовке и очистке сырья на сепараторах контролируют наличие

посторонних примесей (не реже одного раза в сутки), массовую долю влаги

(по мере поступления новых партий, но не реже одного раза в сутки) и нали-

чие металлических примесей (по усмотрению заведующего лабораторией).

При дозировании сырья в обжарочный барабан периодически контроли-

руют массу сырья с целью проверки точности работы весоизмерительных

устройств.

Основными контролируемыми параметрами процесса обжаривания кофе

являются температура и продолжительность обжаривания, влажность зерна

кофе, рН и потеря массы, массовая доля влаги и экстрактивность. Температу-

ру и продолжительность процесса контролируют для каждой партии, а дру-

гие показатели – дважды в смену. При контроле потери массы производят не

менее трех обжарок соответствующего вида или сорта кофе. Влажность об-

жаренного полуфабриката определяют общепринятыми, стандартными мето-

дами.

В готовом обжаренном кофе не допускается постороннего запаха, в ча-

стности запаха продуктов сгорания топлива, рН должен находиться в преде-

лах 5,2-5,4. Температуре обжаривания регистрируется датчиком электронно-

го потенциометра. Во время обжаривания необходимо строго следить за хо-

дом процесса, систематически отбирать пробы полуфабриката специальным

пробоотборником и тщательно контролировать параметры процесса.

148

3.6.5 Оценка кофейных продуктов на основе их качественных


Разработаны рекомендации по системе контроля качества сырья и го-

товых кофейных продуктов: определения физико-химических показателей

путем использования зависимости между данными хроматографического

анализа жирных кислот продукта и его физико-химическими характеристи-

ками.

Обоснована система мониторинга оценки качества алкалоидсодержа-

щего тропического и субтропического сырья: определение экспресс-методом

физико-химических показателей кофе (экстрактивные вещества, кофеин, об-

щая зола, зола, не растворимая в соляной кислоте) путем использования

уравнений множественной регрессии.

Проведен хроматографический анализ жирных кислот кофе: определе-

ние количественного содержания в образцах разных сортов кофе жирных ки-

слот; соотнесение их количества с качеством готовой продукции. Получение

метиловых эфиров жирных кислот осуществляли по ГОСТ Р 51486. Исполь-

зовали метод получения метиловых эфиров жирных кислот из триглицеридов

переэтерификацией с метанольным раствором метилата натрия, применимый

для растительных масел и их смесей с кислотным числом не более 2,0. Опре-

деление массовой доли метиловых эфиров индивидуальных жирных кислот к

их сумме осуществляли методом газовой хроматографии по ГОСТ Р 51483.

Хроматографический анализ жирных кислот чая проводили на аппаратно-

программном комплексе на базе хроматографа «Хроматэк-Кристалл-5000»

(Россия).

Из экспериментальных данных 20 образцов кофе (таблица 17) видно

преобладающими в составе жирных кислот кофе являются пальмитиновая

(36,43% от общей суммы кислот) и линолевая (46,20% от общей суммы ки-

слот).

149

Таблица 17 - Физико-химические характеристики и содержание преобладающих жирных кислот в экспериментальных образцах кофе

№ образ-

ца

Физико-химический показатель % Содержание преобладающих жирных кислот, %

экстракт

вещ-ва

кофеин общая

зола

зола. не

раствор.

в солян.

кислоте

пальми-

тиновая

лино-

левая

олеи-

новая

стеари-

новая

миристи-

новая

линоле-

новая

арахидо-

новая

1 22,4 0,82 5,01 0,13 33,3 41,7 9,8 7,8 1,1 1,4 4,9

2 34,1 1,86 2,71 0,01 34,8 44,7 9,0 7,0 0,2 1,7 2,6

3 20,5 0,75 5,50 0,16 33,0 41,0 9,9 7,9 1,2 1,4 5,6

4 33,7 1,90 2,58 0,02 34,2 44,2 9,1 7,1 0,3 1,7 3,4

5 24,1 0,90 4,56 0,10 33,4 41,9 9,7 7,7 0,9 1,5 4,9

6 28,5 1,11 3,96 0,06 33,8 42,9 9,4 7,4 0,6 1,6 4,3

7 25,7 0,95 4,50 0,09 33,6 42,3 9,5 7,6 0,8 1,6 4,6

8 33,9 1,53 2,99 0,02 34,6 44,5 9,3 7,3 0,4 1,7 2,2

9 34,8 2,00 2,56 0,01 35,0 45,0 9,0 7,0 0,2 1,7 2,1

10 31,4 1,57 3,12 0,04 34,2 44,0 9,2 7,2 0,3 1,6 3,5

11 26,9 1,10 4,01 0,06 33,7 42,7 9,5 7,5 0,7 1,5 4,4

12 21,4 0,84 5,22 0,14 33,2 41,6 9,8 7,8 1,0 1,4 5,2

13 30,5 1,40 3,56 0,03 34,0 43,5 9,2 7,2 0,4 1,6 4,1

14 28,7 1,37 3,77 0,05 33,9 43,7 9,4 7,4 0,5 1,7 3,4

15 26,0 1,03 4,36 0,07 33,8 42,5 9,6 7,7 0,7 1,5 4,2

16 25,4 0,98 4,21 0,08 33,6 42,0 9,6 7,6 0,8 1,5 4,9

17 23,8 0,92 4,79 0,12 33,5 41,8 9,8 7,8 0,9 1,5 4,7

18 23,0 0,86 4,97 0,11 33,4 41,5 9,7 7,7 1,0 1,4 5,3

19 28,1 1,28 3,80 0,05 33,9 43,0 9,4 7,4 0,6 1,6 4,1

20 20,9 0,79 5,35 0,15 33,1 41,2 9,9 7,9 1,1 1,4 5,4

3.6.5.1 Зависимость % экстрактивных веществ от содержания преобла-



висимость % содержания экстрактивных веществ от содержания преобла-

дающих жирных кислот, был использован математический пакет MathCAD.







M

33.3

34.8

33.0

34.2

33.4

33.8

33.6

34.6

35.0

34.2

33.7

33.2

34.0

33.9

33.8

33.6

33.5

33.4

33.9

33.1

41.7

44.7

41.0

44.2

41.9

42.9

42.3

44.5

45.0

44.0

42.7

41.6

43.5

43.7

42.5

42.0

41.8

41.5

43.0

41.2

9.8

9.0

9.9

9.1

9.7

9.4

9.5

9.3

9.0

9.2

9.5

9.8

9.2

9.4

9.6

9.6

9.8

9.7

9.4

9.9

7.8

7.0

7.9

7.1

7.7

7.4

7.6

7.3

7.0

7.2

7.5

7.8

7.2

7.4

7.7

7.6

7.8

7.7

7.4

7.9

1.1

0.2

1.2

0.3

0.9

0.6

0.8

0.4

0.2

0.3

0.7

1.0

0.4

0.5

0.7

0.8

0.9

1.0

0.6

1.1

1.4

1.7

1.4

1.7

1.5

1.6

1.6

1.7

1.7

1.6

1.5

1.4

1.6

1.7

1.5

1.5

1.5

1.4

1.6

1.4

4.9

2.6

5.6

3.4

4.9

4.3

4.6

2.2

2.1

3.5

4.4

5.2

4.1

3.4

4.2

4.9

4.7

5.3

4.1

5.4

vy

22.4

31.4

20.5

33.7

24.1

28.5

25.7

33.9

34.8

31.4

26.9

21.4

30.5

28.7

26.0

25.4

23.8

23.0

28.1

20.9

yi

a Mi 1

b Mi 2

c Mi 3

d Mi 4

e Mi 5

f Mi 6

g Mi 7

k

151










𝑦 = 1.089 ×𝑀1 − 0.602 ×𝑀2 + 1.063 ×𝑀3 + 0.959 ×𝑀4 − 11.587 ×𝑀5 + 4.699 ×𝑀6

− 0.978 ×𝑀7 + 3.451




a

b

c

d

e

f

g

k

1.089

0.602

1.063

0.959

11.587

4.699

0.978

3.451

Given

1

20

i

vyi

a Mi 1

b Mi 2

c Mi 3

d Mi 4

e Mi 5

f Mi 6

g Mi 7

k 2

0

a

b

c

d

e

f

g

k


1

201

20

i

vyi

a Mi 1

b Mi 2

c Mi 3

d Mi 4

e Mi 5

f Mi 6

g Mi 7

k 2

0.987

152



зультатом.

3.6.5.2 Зависимость % кофеина от содержания преобладающих жирных

кислот






M

33.3

34.8

33.0

34.2

33.4

33.8

33.6

34.6

35.0

34.2

33.7

33.2

34.0

33.9

33.8

33.6

33.5

33.4

33.9

33.1

41.7

44.7

41.0

44.2

41.9

42.9

42.3

44.5

45.0

44.0

42.7

41.6

43.5

43.7

42.5

42.0

41.8

41.5

43.0

41.2

9.8

9.0

9.9

9.1

9.7

9.4

9.5

9.3

9.0

9.2

9.5

9.8

9.2

9.4

9.6

9.6

9.8

9.7

9.4

9.9

7.8

7.0

7.9

7.1

7.7

7.4

7.6

7.3

7.0

7.2

7.5

7.8

7.2

7.4

7.7

7.6

7.8

7.7

7.4

7.9

1.1

0.2

1.2

0.3

0.9

0.6

0.8

0.4

0.2

0.3

0.7

1.0

0.4

0.5

0.7

0.8

0.9

1.0

0.6

1.1

1.4

1.7

1.4

1.7

1.5

1.6

1.6

1.7

1.7

1.6

1.5

1.4

1.6

1.7

1.5

1.5

1.5

1.4

1.6

1.4

4.9

2.6

5.6

3.4

4.9

4.3

4.6

2.2

2.1

3.5

4.4

5.2

4.1

3.4

4.2

4.9

4.7

5.3

4.1

5.4

vy

0.82

1.86

0.75

1.90

0.90

1.11

0.95

1.53

2.00

1.57

1.10

0.84

1.40

1.37

1.03

0.98

0.92

0.86

1.28

0.79

yi

a Mi 1

b Mi 2

c Mi 3

d Mi 4

e Mi 5

f Mi 6

g Mi 7

k

Given

1

20

i

vyi

a Mi 1

b Mi 2

c Mi 3

d Mi 4

e Mi 5

f Mi 6

g Mi 7

k 2

0

153



описывающее зависимость % содержания кофеина от содержания преобла-


𝑦 = 1.067 ×𝑀1 − 1.3 ×𝑀2 + 1.099 ×𝑀3 + 1.045 ×𝑀4 − 4.545 ×𝑀5 + 2.56 ×𝑀6 − 0.312

×𝑀7 + 2.92




3.6.5.3 Зависимость % общей золы от содержания преобладающих жир-

ных кислот


a

b

c

d

e

f

g

k

1.067

1.3

1.099

1.045

4.545

2.56

0.312

2.92

a

b

c

d

e

f

g

k


1

201

20

i

vyi

a Mi 1

b Mi 2

c Mi 3

d Mi 4

e Mi 5

f Mi 6

g Mi 7

k 2

0.327

154





M

33.3

34.8

33.0

34.2

33.4

33.8

33.6

34.6

35.0

34.2

33.7

33.2

34.0

33.9

33.8

33.6

33.5

33.4

33.9

33.1

41.7

44.7

41.0

44.2

41.9

42.9

42.3

44.5

45.0

44.0

42.7

41.6

43.5

43.7

42.5

42.0

41.8

41.5

43.0

41.2

9.8

9.0

9.9

9.1

9.7

9.4

9.5

9.3

9.0

9.2

9.5

9.8

9.2

9.4

9.6

9.6

9.8

9.7

9.4

9.9

7.8

7.0

7.9

7.1

7.7

7.4

7.6

7.3

7.0

7.2

7.5

7.8

7.2

7.4

7.7

7.6

7.8

7.7

7.4

7.9

1.1

0.2

1.2

0.3

0.9

0.6

0.8

0.4

0.2

0.3

0.7

1.0

0.4

0.5

0.7

0.8

0.9

1.0

0.6

1.1

1.4

1.7

1.4

1.7

1.5

1.6

1.6

1.7

1.7

1.6

1.5

1.4

1.6

1.7

1.5

1.5

1.5

1.4

1.6

1.4

4.9

2.6

5.6

3.4

4.9

4.3

4.6

2.2

2.1

3.5

4.4

5.2

4.1

3.4

4.2

4.9

4.7

5.3

4.1

5.4

a

b

c

d

e

f

g

k

1.027

1.215

1.049

1.035

1.235

1.796

0.036

1.819

vy

5.01

2.71

5.50

2.58

4.56

3.96

4.50

2.99

2.56

3.12

4.01

5.22

3.56

3.77

4.36

4.21

4.79

4.97

3.80

5.35

yi

a Mi 1

b Mi 2

c Mi 3

d Mi 4

e Mi 5

f Mi 6

g Mi 7

k

Given

1

20

i

vyi

a Mi 1

b Mi 2

c Mi 3

d Mi 4

e Mi 5

f Mi 6

g Mi 7

k 2

0

a

b

c

d

e

f

g

k


155



описывающее зависимость % содержания общей золы от содержания преоб-


𝑦 = 1.027 ×𝑀1 − 1.215 ×𝑀2 + 1.049 ×𝑀3 + 1.035 ×𝑀4 − 1.235 ×𝑀5 + 1.796 ×𝑀6

− 0.036 ×𝑀7 + 1.819




3.6.5.4 Зависимость % золы, не растворяемой в соляной кислоте, от со-

держания преобладающих жирных кислот


M

33.3

34.8

33.0

34.2

33.4

33.8

33.6

34.6

35.0

34.2

33.7

33.2

34.0

33.9

33.8

33.6

33.5

33.4

33.9

33.1

41.7

44.7

41.0

44.2

41.9

42.9

42.3

44.5

45.0

44.0

42.7

41.6

43.5

43.7

42.5

42.0

41.8

41.5

43.0

41.2

9.8

9.0

9.9

9.1

9.7

9.4

9.5

9.3

9.0

9.2

9.5

9.8

9.2

9.4

9.6

9.6

9.8

9.7

9.4

9.9

7.8

7.0

7.9

7.1

7.7

7.4

7.6

7.3

7.0

7.2

7.5

7.8

7.2

7.4

7.7

7.6

7.8

7.7

7.4

7.9

1.1

0.2

1.2

0.3

0.9

0.6

0.8

0.4

0.2

0.3

0.7

1.0

0.4

0.5

0.7

0.8

0.9

1.0

0.6

1.1

1.4

1.7

1.4

1.7

1.5

1.6

1.6

1.7

1.7

1.6

1.5

1.4

1.6

1.7

1.5

1.5

1.5

1.4

1.6

1.4

4.9

2.6

5.6

3.4

4.9

4.3

4.6

2.2

2.1

3.5

4.4

5.2

4.1

3.4

4.2

4.9

4.7

5.3

4.1

5.4

1

201

20

i

vyi

a Mi 1

b Mi 2

c Mi 3

d Mi 4

e Mi 5

f Mi 6

g Mi 7

k 2

0.248

vy

0.13

0.01

0.16

0.02

0.10

0.06

0.09

0.02

0.01

0.04

0.06

0.14

0.03

0.05

0.07

0.08

0.12

0.11

0.05

0.15

156







описывающее зависимость % содержания золы, не растворяемой в соляной

кислоте, от содержания преобладающих жирных кислот:

𝑦 = 1.052 ×𝑀1 − 1.315 ×𝑀2 + 1.079 ×𝑀3 + 1.041 ×𝑀4 − 3.608 ×𝑀5 + 2.359 ×𝑀6

− 0.222 ×𝑀7 + 2.493


Среднеквадратическое отклонение составляет 0,257, или более 100% от


a

b

c

d

e

f

g

k

1.052

1.315

1.079

1.041

3.608

2.359

0.222

2.493

yi

a Mi 1

b Mi 2

c Mi 3

d Mi 4

e Mi 5

f Mi 6

g Mi 7

k

Given

1

20

i

vyi

a Mi 1

b Mi 2

c Mi 3

d Mi 4

e Mi 5

f Mi 6

g Mi 7

k 2

0

a

b

c

d

e

f

g

k


1

201

20

i

vyi

a Mi 1

b Mi 2

c Mi 3

d Mi 4

e Mi 5

f Mi 6

g Mi 7

k 2

0.257

157

4 ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ И РАСЧЕТ

ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ

4.1 Производственные испытания новых видов чайной и кофейной

продукции

Проведены производственные испытания и получены акты об исполь-

зовании научных результатов в производстве. Результаты научно-

исследовательской работы апробированы на чайной фабрике ОАО «Маце-

стинский чай» и кофейной фабрике ООО «Кофе ОМНИ». Проведена опытно-

промышленная апробация исследуемых технологических решений диссерта-

ционной работы и получено 6 актов об использовании результатов при раз-

работке новых видов чайной и кофейной продукции (ПРИЛОЖЕНИЕ А).

Содержание основных технологий, предложенных автором, а также ме-

тодов и способов, приведено в технологической документации, а именно

технических условиях и технологических инструкциях (ПРИЛОЖЕНИЕ Б).

Разработаны ТИ и ТУ 9191–393–02067862–2014 на чай с добавками рас-

тительного сырья, и на основе запатентованной технологической линии (па-

тент на полезную модель РФ 128459) реализована в производственных усло-

виях усовершенствованная технология купажированного ароматизированно-

го чая на предприятии ОАО «Мацестинский чай» (г. Сочи). Разработаны ТИ

и ТУ 9198–394–02067862–2014 на кофе натуральный жареный, и на основе

запатентованной технологической линии (патент на полезную модель РФ

125432) апробирована на производстве усовершенствованная технология на-

турального ароматизированного молотого кофе на предприятии ООО «Кофе

ОМНИ» (г. Краснодар).

Новизна исследований, выполненных автором, а также предложенные

им технические решения по разработке новых видов чайной продукции,

подтверждена патентами на изобретение Российской Федерации

(ПРИЛОЖЕНИЕ В).

158

С участием автора разработаны и запатентованы принципиально новые

способы получения восстановленного ароматизированного чая (патенты на

изобретения РФ № 2363147, 2363173, 2363196, 2364158, 2365146), которые

рекомендованы к внедрению в производство.

Использование патентов РФ № 2363173 «Способ производства восста-

новленного ароматизированного чая», № 2365146 « Способ выработки вос-

становленного ароматизированного чая», № 2363196 «Способ приготовления

восстановленного ароматизированного чая», № 2363147 «Способ получения

восстановленного ароматизированного чая», № 2364158 «Способ производ-

ства восстановленного ароматизированного чая» позволило сократить затра-

ты при производстве ароматических чаев путем использования чайных отхо-

дов, уменьшить себестоимость сырья и материалов без изменения их качест-

венных характеристик.

Разработки по производству восстановленного чая направлены на

уменьшение экономических затрат при производстве ароматических чаев и

добавок к натуральным чаям путем использования чайных отходов.

4.2 Экономический эффект от оценки качества разработанных но-

вых видов чайной и кофейной продукции

Использование комплексного метода оценки качества чая и кофе при-

носит экономический эффект в размере 1,95 млн. руб. в год. Экономический

эффект от внедрения достигается в результате упрощения способа и повы-

шения точности определения физико-химических показателей путем исполь-

зования зависимости между данными хроматографического анализа жирных

кислот пищевкусового продукта (чая, кофе) и его физико-химическими ха-

рактеристиками.

Для определения трудоемкости комплексных анализов по оценке каче-

ства чая и кофе привдем последовательность необходимых процедур для

традиционных и хроматографического методов (таблицы 18-21).

159

Таблица 18 – Последовательность процедур с указанием трудоемкости

комплексного анализа чая с помощью традиционных методов

№ процедуры Процедура Трудоемкость

1 Отбор пробы листового чая, ее высушивание и из-

мельчение

20 проб/ч.д.

2 Определение физико-химических показателей:

2.1 - экстрактивные вещества (кипячение с водой) 20 проб/ч.д.

2.2 - кофеин (жидкостная хроматография) 5 проб/ч.д.

2.3 - общая зола (сжигание) 20 проб/ч.д.

2.4 - зола, не растворимая в соляной кислоте (экстрак-

ция соляной кислотой)

20 проб/ч.д.

2.5 - щелочность золы (экстракция щелочью) 20 проб/ч.д.

2.6 - грубые волокна (кипячение с серной кислотой) 5 проб/ч.д.

2.7 - полифенолы (колориметрический метод) 5 проб/ч.д.

2.8 - катехины (экстракция метанолом) 5 проб/ч.д.

Таблица 19 – Последовательность процедур с указанием трудоемкости

комплексного анализа кофе с помощью традиционных методов

№ процеду-

ры

Процедура Трудоемкость

1 Отбор пробы кофе жареного в зернах, его измельчение

до кофе молотого

20 проб/ч.д.

2 Определение физико-химических показателей:

2.1 - экстрактивные вещества (кипячение с водой) 20 проб/ч.д.

2.2 - кофеин (жидкостная хроматография) 5 проб/ч.д.

2.3 - общая зола (сжигание) 20 проб/ч.д.

2.4 - зола, не растворимая вы соляной кислоте (экстракция

соляной кислотой)

20 проб/ч.д.

Таблица 20 – Трудоемкость комплексного анализа чая с помощью хро-

матографического метода

№ этапа Вид анализа Трудоемкость

1 Отбор пробы листового чая, ее высушивание и измель-

чение

20 проб/ч.д.

2 Определение содержания жирных кислот чая (хромато-

графический метод):

2.1 - получение метиловых эфиров жирных кислот (экстрак-

ция гексаном)

20 проб/ч.д.

2.2 - определение массовой доли метиловых эфиров жирных

кислот (хроматографирование)

20 проб/ч.д.

160

Таблица 21 – Трудоемкость комплексного анализа кофе с помощью

хроматографического метода

№ этапа Вид анализа Трудоемкость

1 Отбор пробы кофе жареного в зернах, его измельчение

до кофе молотого

20 проб/ч.д.

2 Определение содержания жирных кислот кофе (хромато-

графический метод):

2.1 - получение метиловых эфиров жирных кислот (экстрак-

ция гексаном)

20 проб/ч.д.

2.2 - определение массовой доли метиловых эфиров жирных

кислот (хроматографирование)

20 проб/ч.д.

В таблице 22 нами проведен расчет трудозатрат (для анализа 1000 проб)

для чая – по физико-химическим показателей (экстрактивные вещества, ко-

феин, общая зола, зола, не растворимая в соляной кислоте, щелочность водо-

растворимой золы, грубые волокна, полифенолы и катехины), для кофе – по

физико-химических показателей кофе (экстрактивные вещества, кофеин, об-

щая зола, зола, не растворимая в соляной кислоте).

Таблица 22 – Расчет трудозатрат для анализа 1000 проб

ОПЕРАЦИИ

Общепринятые методы Хроматограф. метод

Производи-

тельность,

количество

проб/ч.д.

Трудо-

затраты,

ч.д./1000

проб

Производи-

тельность,

количество

проб/ч.д.

Трудо-

затраты,

ч.д./1000 проб

1 2 3 4 5

Ч А Й

Высуш-е. Измельчение. 20 50 20 50

Экстрактивные вещества 20 50 - -

Кофеин 5 200 - -

Общая зола 20 50 - -

Зола, не растворимая в соля-

ной кислоте

20 50 - -

Щелочность золы 20 50 - -

Грубые волокна 5 200

Полифенолы 5 200 - -

Катехины 5 200 - -

Хроматограф. анализ - - 40 25

Всего 1050 75

К О Ф Е

Высуш-е. Измельчение. 20 50 20 50

Экстрактривные вещества 20 50 - -

Кофеин 5 200 - -

161

1 2 3 4 5

Общая зола 20 50 - -

Зола, не растворимая в соля-

ной кислоте

20 50 - -

Хроматограф. анализ - - 40 25

Всего 400 75

Производительность труда в результате использования хроматографи-

ческого метода повышается: для чая – в 14 раз, для кофе – в 5,3 раза.

В таблице 23 приведено количество необходимого для приобретения ла-

бораторного оборудования для выполнения анализа 2000 проб.

Таблица 23 – Количество необходимого лабораторного оборудования

Операции

Наименование лабораторного

оборудования

Произво-

дительность,

обр./ден

Необходимое

количество обо-

рудования

1 2 3 4

Хроматографический метод (чай, кофе)

Высушивание.

Измельчение

Шкаф сушильный

Мельница лабораторная

20

20

100

100

Хромато-графия Весы лабораторные

Хроматограф «Хроматэк-

Кристалл-5000» (Россия)

200

200

10

10

Всего 220

Общепринятые методы (чай)





20

20

100

100

Экстрактивные

вещества

Баня водяная

Весы лабораторные


30

200

20

66

10

100

Кофеин Хроматограф жидкостной

Плитка электрическая


40

50

30

50

40

66

Зола Печь муфельная

Баня паровая

20

15

100

133

Грубые волокна Весы лабораторные


200

20

10

100

Полифенолы Весы лабораторные

Фотоэлектроколориметр

200

50

10

40

Катехины Весы лабораторные


200

50

10

40

Всего 975

Общепринятые методы (кофе)





20

20

100

100

162

1 2 3 4

Экстрактивные

вещества


Весы лабораторные


30

200

20

66

10

100

Кофеин Хроматограф жидкостной



40

50

30

50

40

66

Зола Печь муфельная

Баня паровая

20

15

100

133

Всего 765

Из приведенных выше таблиц видно, что при выполнении традицион-

ных анализов расходы на лабораторное оборудование по сравнению с хрома-

тографическим методом выше в 4,5 раза для чая и в 3,5 раза для кофе.

На фабриках по производству чая черного и зеленого необходимо затра-

тить 1537,5 тыс. руб. для организации оценка качества чая традиционными

методами. Для организации оценки качества ГЖХ- методом необходимо за-

тратить 185 тыс. руб. Экономический эффект – 1352,5 тыс. руб. в год.

На фабриках по производству кофе в зернах и молотого необходимо за-

тратить 782,5 тыс. руб. для организации оценка качества кофе традиционны-

ми методами. Для организации оценки качества ГЖХ- методом необходимо

затратить 185 тыс. руб. Экономический эффект – 597,5 тыс. руб. в год.

Чтобы получить экономический эффект, рекомендуется использовать

хроматографический метод определения содержания преобладающих жир-

ных кислот чая и кофе. В этом случае информация о качестве пищевкусового

продукта (чая, кофе), т.е. его физико-химические характеристики определя-

ются путем проведения одного хроматографического анализа (установление

содержания преобладающих жирных кислот) с последующим математиче-

ским расчетом по известным уравнениям множественной регрессии.

Разработанный хроматографический метод повышает производитель-

ность труда (для чая – в 14 раз, для кофе – в 5,3 раза) и значительно умень-

шает расходы на лабораторное оборудование (для чая – в 4,5 раза, для кофе –

в 3,5 раза). Для предприятий Краснодарского края, перерабатывающих чай и

кофе, получают суммарный экономический эффект в размере 1,95 млн. руб.

в год (для чая – 1352,5 тыс. руб. в год, для кофе – 597, 5 тыс. руб. в год).

163

Заключение

Проведенные теоретические и прикладные исследования позволяют сде-

лать следующие выводы:

1. С глубиной поиска в 15 лет изучена, систематизирована и проанали-

зирована отечественная и зарубежная научно-техническая литература и па-

тентная информация по теме исследования, вследствие чего выявлена целе-

сообразность разработки новых видов чайной и кофейной продукции и со-

вершенствования оценки их качества.

2. Произведено определение содержания жирных кислот в чае и кофе

на основе хроматографического анализа и водорастворимых веществ чая ме-

тодом экстрагирования с созданием базы данных. Преобладающей в составе

жирных кислот чая является олеиновая (26-42% от общей суммы кислот), и в

значительных количествах содержатся пальмитиновая (12-31%) и линолевая

(14-40%). Преобладающими в составе жирных кислот кофе является пальми-

тиновая (33-35% от общей суммы кислот) и линолевая (41-45%).

3. Установлено влияние компонентного состава эфирных масел черно-

го чая в формировании аромата чая. Окись линалоола, салициловый альде-

гид, метилбензоат, борнилацетат, фенилацетальдегид, борнеол улучшают

аромат чая. Капроновый альдегид, лиственный альдегид, линалоол, бензило-

вый спирт оказывают отрицательное влияние на качество аромата чая. Коли-

чественное изменение летучих ароматических веществ в готовом чае от их

первоначального содержания при производстве чая из вторичного сырья со-

ставляет: экстрактивных веществ – 2-3%, фенольных соединений – 12-13%,

катехинов – 44-45%, хлорофилла – 58-59%, пектиновых веществ – 59-60%,

свободных аминокислот – 57-58%, смолистых веществ – 14-15%, кофеина –

17-18%.

4. Проанализирован состав эфирных масел жареного кофе и газовых

фаз кофейных продуктов с использованием растительных ароматизаторов.

Экстрактивные вещества кофе представлены по своему составу в основном

164

красящими веществами (47,4%), триацилглициролами (31,0%) и фосфолипи-

дами (21,4%). В тяжелой фракции газовой фазы натурального жареного кофе

идентифицированы пиридин, 2-метилпиридин, 3-метилпиридин, 4-

метилпиридин, 2,6-диметил-2,7-октадиен-6-ол, бутилформиат, 2,4-пентадион,

фурфурол, амилацетат, пиразин, метоксибензол, бензальдегид, 2-гептанон,

фурфуриловый спирт.

5. Разработаны новые виды чайной продукции для выработки на тех-

нологической линии купажированного ароматизированного чая на основе

использования листового чая с добавлением восстановленного ароматизиро-

ванного чая, полученного путем переработки вторичного сырья в виде грубо-

го листа осеннего и весеннего подрезов. Ароматизацию проводят натураль-

ными СО2-экстрактами из растительного сырья – листьев земляники, костя-

ники, ежевики, клюквы и донника лекарственного.

Разработаны новые виды кофейной продукции для производства на

технологической линии натурального ароматизированного молотого кофе,

полученные путем двукратной ароматизации зерен жареного кофе и молото-

го кофе СО2-экстрактом растительного ароматического сырья.

6. Разработана система контроля оценки качества чайных и кофейных

продуктов: определение экспресс- методом физико-химических показателей

чая (экстрактивные вещества, кофеин, общая зола, зола, не растворимая в со-

ляной кислоте, щелочность водорастворимой золы, грубые волокна, полифе-

нолы и катехины), физико-химических показателей кофе (экстрактивные ве-

щества, кофеин, общая зола, зола, не растворимая в соляной кислоте) на ос-

нове выведенных уравнений множественной регрессии.

7. Проведена опытно-промышленная апробация исследуемых новых

видов чайной и кофейной продукции и получено 6 актов об их использова-

нии в производстве. Разработаны ТИ и ТУ 9191–393–02067862–2014 на чай с

добавками растительного сырья, и на основе запатентованной технологиче-

ской линии (патент на полезную модель РФ 128459) реализована технология

получения купажированного ароматизированного чая в ОАО «Мацестинский

165

чай» (г. Сочи). Разработаны ТИ и ТУ 9198–394–02067862–2014 на кофе нату-

ральный жареный, и на основе запатентованной технологической линии (па-

тент на полезную модель РФ 125432) апробирована технология производства

натурального ароматизированного молотого кофе в ООО «Кофе ОМНИ» (г.

Краснодар).

8. Ожидаемый экономический эффект 1,95 млн. руб. в год от внедрения

комплексной оценки качества чая и кофе может быть достигнут при исполь-

зовании комплексной оценки качества новых видов продукции путем приме-

нения зависимостей между данными хроматографического анализа жирных

кислот продукта и его физико-химическими характеристиками.

Проведенные теоретические и прикладные исследования позволяют сде-

лать следующие рекомендации:

1. На основании проведенной опытно-промышленной апробации ис-

следуемых технологических решений диссертационной работы и получен-

ных 6 актов о внедрении результатов при разработке новых видов чайной и

кофейной продукции использовать научные результаты в производстве. Ре-

зультаты научно-исследовательской работы внедрить на чайной фабрике

ОАО «Мацестинский чай» и кофейной фабрике ООО «Кофе ОМНИ».

2. Разработанные ТИ и ТУ 9191–393–02067862–2014 на чай с добавка-

ми растительного сырья, а также запатентованную технологическую линию

(патент на полезную модель РФ 128459) реализовать в производственных ус-

ловиях при совершенствовании технологии получения купажированного

ароматизированного чая на предприятии ОАО «Мацестинский чай» (г. Со-

чи). Разработанные ТИ и ТУ 9198–394–02067862–2014 на кофе натуральный

жареный, а также запатентованную технологическую линию (патент на по-

лезную модель РФ 125432) реализовать в производственных условиях при

совершенствовании технологии производства натурального ароматизирован-

ного молотого кофе на предприятии ООО «Кофе ОМНИ» (г. Краснодар).

166

3. В целях уменьшения экономических затрат при производстве арома-

тических чаев и добавок к натуральным чаям путем использования чайных

отходов использовать патенты РФ № 2363173 «Способ производства восста-

новленного ароматизированного чая», № 2365146 « Способ выработки вос-

становленного ароматизированного чая», № 2363196 «Способ приготовления

восстановленного ароматизированного чая», № 2363147 «Способ получения

восстановленного ароматизированного чая», № 2364158 «Способ производ-

ства восстановленного ароматизированного чая». Внедрение запатентован-

ных технологий позволит сократить затраты при производстве ароматиче-

ских чаев путем использования чайных отходов, уменьшить себестоимость

сырья и материалов без изменения их качественных характеристик.

Проведенные теоретические и прикладные исследования имеют сле-

дующие перспективы:

1. Использование комплексного метода оценки качества чая и кофе

приносит экономический эффект в размере 1,95 млн. руб. в год. Экономиче-

ский эффект от внедрения достигается в результате упрощения способа и по-

вышения точности определения физико-химических показателей путем ис-

пользования зависимости между данными хроматографического анализа

жирных кислот пищевкусового продукта (чая, кофе) и его физико-

химическими характеристиками.

2. Для достижения экономического эффекта необходимо использование

хроматографического метода определения содержания преобладающих жир-

ных кислот чая и кофе. Далее для оценки физико-химических показателей

чая и кофе необходимо использовать уравнения регрессии, устанавливающие

зависимости между показателями качества продукта и содержанием преоб-

ладающих жирных кислот продукта. Необходимо также отметить, что в этом

случае информация о качестве пищевкусового продукта (чая, кофе), т.е. его

физико-химические характеристики определяются путем проведения одного

167

хроматографического анализа с последующим математическим расчетом по

известным уравнениям регрессии.

3. Хроматографический метод для оценки качественных показателей

пищевкусовых продуктов (чая, кофе) позволяет практически получать боль-

шой объем информации с такой же точностью, как и традиционные методы.

Разработанный хроматографический метод повышает производительность

труда (для чая – в 14 раз, для кофе – в 5,3 раза) и значительно уменьшает рас-

ходы на лабораторное оборудование (для чая – в 4,5 раза, для кофе – в 3,5

раза). Применение экспресс- методов оценки качества пищевкусовых про-

дуктов позволяет в условиях перерабатывающих предприятий Краснодарско-

го края получать суммарный экономический эффект в размере 1,95 млн. руб.

в год (для чая – 1352,5 тыс. руб. в год, для кофе – 597, 5 млн. руб. в год).

168

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Арабиногалактан, выделенный из кофе: Пат. 2360427 Россия, МПК А

23 F 5/48 (2006.01). Нестек С.А., Курти Д.Ж., Греч К., Лаббе Д.Ф.,

Редгуэлл Р.Д., Шонман Й.Х., Уббинк Й.Б. - № 2006145898/13; Заявл.

18.04.2005; Опубл. 10.07.2009.

2. Аркатова А.С. Разработка технологии получения натурального аро-

матизированного молотого кофе.- Дис. на соиск….к.т.н. – Краснодар:

КубГТУ, 2013.

3. Бабич Д.А. Разработка технологии получения восстановленного аро-

матизированного чая.- Дис. на соиск….к.т.н. – Краснодар: КубГТУ,

2009.

4. Безкровная М.С. Совершенствование технологии производства купа-

жированного ароматизированного чая.- Дис. на соиск….к.т.н. – Крас-

нодар: КубГТУ, 2013.

5. Ганжа О.В., Карцова Л.А. Использование мицеллярной электрокине-

тической хроматографии с обращенной полярностью для определе-

ния ксантиновых и полифенольных компонентов чая/ Аналитика Рос-

сии, Краснодар, КубГУ, 2007, с. 415.

6. Добрина А.Ю. Хроматографическое исследование экстрактов чая/ 10

Региональная конференция молодых исследователей Волгоградской

области, Волгоград, 8-11 ноября, 2005, с. 34-35.

7. Донченко Л.В., Надыкта В.Д. Безопасность пищевой продукции. –

М.: Пищепромиздат, 2001. – 528 с.

8. Иванов Ю.Г. Наш любимый кофе.- Смоленск: Русич, 1999.- 448 с.

9. молотый/ 3 Междунар. Симп. «Экол. человека: проблемы и состояние

лечебно-профилактического питания», 26-30 сент., 1994: Тез. докл.

4.2.- М., 1994.- С. 283-284.

10. Камаев А.В., Лазарев С.В. Определение добавок, вносимых в нату-

ральный молотый кофе/ Пищ. пром-сть– М .:2000.-№ 5.–С. 57.

11. Карцова Л.А., Алексеева А.В., Ганжа О.В., Ершов Д.С., Пастон С.В.,

Касьяненко Н.А.Электрофорез для полифенолов чая/ Кофе и чай в

Россию – 2007, № 4, с. 22-25.

12. Киракосов Ю.М., Даниленко И.А. Метод определения кофеина в чае,

кофе и других кофеинсодержащих продуктах/ Реф. ж. «Изв. вузов.

Пищ. технология».- Краснодар, 1993.- 11 с.

13. Лагутина Л.А., Лагутина С.В. Все о чае и кофе.- Ростов-на-Дону: Фе-

никс, 2000.

14. Лазарев С.В. Исследование кофепродуктов методом спектрального

люминесцентного анализа/ М.: Пищ. пром-сть.–2000. -№ 8.–С. 64.

15. Лазарев С.В. Исследование кофе натурального молотого/ Пищ. пром-

сть (Москва). – 2000. - № 9. – С. 83.

16. Лазарев С.В., Титкова А.В. Исследование кофепродуктов с целью ус-

тановления фальсификации/ 3 Междунар. симп. «Экол. человека:

169

проблемы и состояние лечебно-профилактического питания», 26-30

сент., 1994: Тез. докл. 4.2.- М., 1994.- С. 281-283.

17. Мегрелидзе Т.Я., Григолашвили М.А., Хведелидзе В.Г., Надирадзе

З.Н. Исследование массообменных характеристик чая/– GEN: Georg.

Eng. News. – 2005, № 4, с. 239-241.

18. Минаева Н.Н., Смирнова А.В., Мирошник З.А. Спектральные методы

анализа кофеина в кофепродуктах/– Вестн. ЛГТУ – ЛЭГИ, 2006, № 1,

с. 5-8.

19. Нахмедов Ф.Г. Технология кофепродуктов. - М.: Лесная и пищевая

промышленность, 1984. - 183 с.

20. Поверин А.Д., Тырсина А.В., Тырсин Ю.А. Изучение органолептиче-

ских свойств зеленого чая методом газовой хроматографии/ Пиво и

напитки, 2005, № 4, с. 82-83.

21. Политика здорового питания. Федеральный и региональный уровни.-

Новосибирск: Сиб. унив. изд-во, 2002.- 342 с.

22. Похлебкин В.В. Чай. – М.: Изд-во Центрполиграф, 2001.- 378 с.

23. Пруидзе Г.Н. Окислительно-восстановительные ферменты чайного

растения и их роль в биотехнологии. - Тбилиси: Мецниереба, 1987. -

186 с.

24. Рогожина К.В. Количественное определение витамина Р в разных ви-

дах чая/– Йошкар-Ола, 20-21 апр., 2007. - Йошкар-Ола: МарГТУ,

2007, с. 71.

25. Степанов Д.Е. Совершенствование технологии производства нату-

рального ароматизированного кофе.- Дис. на соиск….к.т.н. – Красно-

дар: КубГТУ, 2009.

26. Семенов В.М. Приглашение к чаю.- М.: Олма-Пресс, 2002.- 240 с.

27. Способ определения кофеина в чае и кофе: Пат. 2404428 Россия,

МПК G 01 N 33/02 (2006.01), ЧГУ, Турусова Е.В., Добин Е.И., Наса-

кин О.Е., Лукин П.М. - № 2009116079/10; Заявл. 27.04.2009; Опубл.

20.11.2010.

28. Татарченко И.И. Научное обоснование и разработка комплексных

методов оценки качества пищевкусовых продуктов (табака, чая, ко-

фе).- Автореф. дис. на соиск….д.т.н. – Краснодар: КубГТУ, 2003.- 400

с.

29. Татарченко И.И., Мохначев И.Г., Касьянов Г.И. Технология субтро-

пических и пищевкусовых продуктов. – Москва, издательский центр

«Академия», 2004, 384 с.

30. Татарченко И.И., Мохначев И.Г., Касьянов Г.И. Химия субтропиче-

ских и пищевкусовых продуктов. – Москва, издательский центр

«Академия», 2003, 256 с.

31. Цоциашвили И.И., Бокучава М.А. Химия и технология чая. - М.: Аг-

ропромиздат, 1989. - 391 с.

32. Шамба Н.Т. Кофе.- М.: Изд-во Жигульского, 2002.- 128 с.

170

33. Шапошник А.В., Демочко Н.С., Угрюмов Р.Б., Рябцев С.В., Калач

А.В., Назаренко И.Н. Распознавание запахов чая при термосканиро-

вании полупроводникового сенсора/ Сорбц. И хроматогр. Процессы,

2005, № 4, с. 561-567.

34. Шафигулин Р.В., Буланова А.В. ВЭЖХ частично ферментированных

сортов чая/– Вестн. Самар. гос. ун-та, 2007, № 2, с. 134-139.

35. Шафигулин Р.В., Буланова А.В., Ро К.Х.Х. Качественное и количест-

венное содержание катехинов в различных сортах чая/ Сорбц. и хро-

матогр. процессы, 2007, 7, № 2, с. 349-352.

36. Шафигулин Н.В., Комисарова Н.В., Родина Т.А., Буланова А.В. Хро-

матографическое и препаративное разделение флавоноидов, содер-

жащихся в чае/ Хроматография на благо России. М.: Граница. – 2007,

с. 348-356.

37. Яшин А.Я., Черноусова Н.И., Федина П.А., Левин Д.А., Миронов

С.А. Определение содержания антиоксидантов в кофе амперометри-

ческим методом/ Пиво и напитки, 2009, № 2, с. 47-49, 71.

38. Ahmed N.E., Farag M.M., Soliman K.M., Abdel-Samed A.K.M., Naguib

Kh.M. Evaluation of methods used to determine ochratoxin A in coffee

beans/– J. Agr. and Food Chem. – 2007, 55, № 23, с. 9576-9580.

39. Akiyama M., Murakami K., Ikeda M., Iwatsuki K., Wada A., Tokuno K.,

Onishi M., Iwabuchi H. Analysis of the headspace volatiles of freshly

brewed Arabica coffee using solid-phase microextraction/– J. Food Sci. –

2007, 72, № 7, с. С388-С396.

40. Akiyama M., Murakami K., Hirano Y., Ikeda M., Iwatsuki K., Wada A.,

Tokuno K., Onishi M., Iwabuchi H. Characterization of headspace aroma

compounds of freshly brewed Arabica coffee and studies on a characteris-

tic aroma compound of Ethiopian coffee/– J. Food Sci. – 2008, 73, № 5, с.

С335-С346.

41. Aklilu Muluken, Tessema Merid, Redi-Abshiro Mesfin. Indirect voltam-

metric determination of caffeine content in coffee using 1,4-benzoquinone

modified carbon paste electrode / – Talanta, 2008, 76, № 4, с. 742-746.

42. Alcazar Angela, Jurado Marcos J., Pablos Fernando, Gonzalez Gustavo A.

Talanta. Enzymatic-spectrophotometric determination of sucrose in coffee

beans/ – 2005, 67, № 4, с.760-766.

43. Alves Rita C., Almeida Ivone M.C., Casal Susana, Beatriz M., Olivera

P.P. Isoflavones in coffee: Influence of species, roast degree, and brewing

method. –– J. Agr. and Food Chem. – 2010, 58, № 5, с. 3002-3007.

44. Alves R.C., Casal S., Alves M.R., Oliveira M.B. Discrimination between

Arabica and robusta coffee species on the basis of their tocopherol pro-

files/ / Food Chem. – 2009, 114, № 1, с. 295-299.

45. Alves Rita C., Casal Susana, Olivera Beatriz P.P. Alves Rita C., Casal Su-

sana, Olivera Beatriz P.P. Factors influencing the norharman and Harman

contents in espresso coffee/ – J. Agr. and Food Chem. – 2007, 55, № 5, с.

1832-1838.

171

46. Alves M. Rui, Casal S., Oliveira M.B.P.P., Ferreira M.A. Contribution of

FA profile obtained by high-resolution GC/chemometric techniques to the

authenticity of green and roasted coffee varieties/ JAOCS: J. Amer. Oil

Chem. Soc. – 2003, 80, № 6, с. 511-517.

47. Anese Monica, Manzocco Lara, Maltini Enrico Effect of coffee physical

structure on volatile release// Eur. Food Res. and Technol. – 2005, 221, №

3-4, с. 434-438.

48. Araujo Julio M.A., Sandi Delcio. Extraction of coffee diterpenes and cof-

fee oil using supercritical carbon dioxide/– Food Chem. – 2007, 101, № 3,

с. 1087-1094.

49. Bekedam E. Koen, Schols Henk A., Van Boekel Martinus A.J.S., Smit

Gerrit. Bekedam E. Koen, Schols Henk A., Van Boekel Martinus A.J.S.,

Smit Gerrit. High molecular weight melanoidins from coffee brew/ – J.

Agr. and Food Chem. – 2006, 54, № 20, с. 7658-7666.

50. Bita Mihaela Gabriela, Preda Mircea. The effect of temperature and roast-

ing degree on the total phenolic content of coffee brews//– Stud. si cerc.

sti. Chim. si ing. chim. Biotehnol. Ind. Alim. – 2005, 6, № 2, с. 239-242.

51. Campos Gimenez E., Spack L., Meyer L., Acheson-Shalom R., Perrin C.

Measurement uncertainty of the caffeine determination in soluble coffee

by HPLC /– Mitt. Lebensm. – Untersuch. Und Hyg., 2004, 95, № 3, с.

240-250.

52. Cao Dong-lin, Liu Bao-sheng, Fu Li, Guo Yuan. Определение полифе-

нолов в чае с акридином оранжевым и родамином 6Ж методом туше-

ния флуоресценции с переносом заряда/ Fenxi cenhi xuebao= J.

Instrum. Anal. – 2007, 26, № 4, с. 537-540.

53. Carlo G., Balest Lydia, De Benedetto Giuseppe E., Palmisano Francesco.

Solid-plase microextraction – gas chromatography mass spectrometry and

multivariate analysis for the characterization of roasted coffee/ – Talanta.

2005, 66, № 1, с. 261-265.

54. Casal S., Mendes E., Oliveira M.B., Ferreira M.A. Roast effects on coffee

an acid enantiomers/ Food Chem, 2005, 89, № 3, с. 333-340.

55. Chaillou D. Dosage d҆un mélange de cafes par spectrophotometrie proche

infrarouge. –– Spectra anal. – 2010, 39, № 274, с. 35-42.

56. Chandini S.K., Jaganmohan Rao L., Gowthaman M.K., Haware D.J., Sub-

ramanian R. Enzymatic treatment to improve the quality of black tea ex-

tracts.– Food Chem. – 2011, 127, № 3, с. 1039-1045.

57. Chen Hai-xia, Xie Bi-jun. Химические свойства и связывание активно-

го кислорода полисахаридами чая/ Weisheng yanjiu = J. Hyg. Res. –

2001. - 30, № 1. – С. 58-59.

58. Chen Hua-cai, Lu Jin, Chen Xing-dan, Liu Hui-jun. Спектроскопическая

модель в ближней инфракрасной области для определения суммарно-

го содержания катехинов в чайном фенольном порошке на основе ра-

дикальной основной функциональной сети/ Guangxue jingmi gong-

cheng= Opt. and Precis. Eng. – 2006, 14, № 1, с. 58-62.

172

59. Chen Huanwen, Liang Huazheng, Ding Jianhua, Lai Jinhu, Huan Yanfu,

Qiao Xiaolin. Rapid differentiation of tea products by surface desorption

atmospheric pressure chemical ionization mass spectrometry/– J. Agr. and

Food Chem. – 2007, 55, № 25, с. 10093-10100.

60. Chen Su-yan, Deng Qin-lian, Wu Jing-jing, Chen Yan-hong. Application

of ultrasonic wave in extracting tea – polyphenols/ Bohai daxue xuebao.

Ziran kexue ban= J. Bohai Univ. Natur. Shi. Ed. – 2005, 26, № 4, с. 316-

319.

61. Chen Xiao-giang, Ye Yang, Cheng Hao, Zhou Ying, Yang Ya-jun. Ана-

лиз спектров полисахаридов необработанного чая, выделенных раз-

личными методами– Guangpuxue yu guangpu fenxi=Spectrosc. And

Spectral Anal. – 2009, 29, № 4, с. 1083-1087.

62. De Mattos I.L., da Cunha Areas M.C. Talanta. Automated determination

of glucose in soluble coffee using Prussian Blue – glucose oxidase – Na-

tion modified electrode/– 2005, 66, № 5, с. 1281-1286.

63. Dias Soares C.M., Alves R.C., Casal S., Oliveira M. Beatriz P.P., Fer-

nandes J.O.J. Development and validation of a matrix solid-plase disper-

sion method to determine acrylamide in coffee and coffee substitutes.–

Food Sci. – 2010, 75, № 3, с. Т57-Т63.

64. Dongfeng Wang, Chenghong Wang, Jun Li, Guiwen Zhao. Components

and activity of polysaccharides from coarse tea/ J. Agr. and Food Chem. –

2001. – 49, № 1. – С. 507-510.

65. Duarte Giselle S., Pereira Antonio A., Farah Adriana. Chlorogenic acids

and other relevant compounds in Brazilian coffees processed by semidry

and wet post-harvesting methods. –– Food Chem., 2010, 118, № 3, с. 851-

855.

66. Duan Taicheng, Song Xuejie, Jin Dan, Li Hongfei, Xu Jingwei, Chen

Hangting. Preliminary results on the determination of ultratrace amounts

of cadmium in tea samples using a flow injection on-line solid phase ex-

traction separation and preconcentration technique to couple with a se-

quential injection hydride generation atomic fluorescence spectrometry/

Talanta, 2005, 67, № 5, с. 968-974.

67. Eloy Dias R.C., Campanha F.G., Esteves Vieira L.G., Ferreira L.P., Pot

D., Marraccini P., de Toledo Benassi M.J. Evaluation of kahweol and ca-

festol in coffee tissues and roasted coffee by a new high-performance liq-

uid chromatography methodology.– Agr. and Food Chem. – 2010, 58, №

1, с. 88-93.

68. Farah A., Monteiro M.C., Calado V., Franca A.S., Trugo L.C. Correlation

between cup quality and chemical attributes of Brazilian coffee/– Food

Chem. – 2006, 98, № 2, с. 373-380.

69. Feng Su-ling, Tang Jun-ming, Fan Jing. Исследование кинетического

флуориметрического метода определения танинов в чае/ Guangpuxue

yu guangpu fenxi= Spectrosc. and Spectral Anal. – 2003, 23, № 2, С. 322-

324.

173

70. Frank Oliver, Blumberg Simone, Kunert Christof, Zehentbauer Gerhand,

Hofmann Thomas. Structure determination and sensory analysis of bitter-

tasting 4-vinylcatechol oligomers and their identification in roasted coffee

by means of LC-MS/MS/– J. Agr. and Food Chem. – 2007, 55, № 5, с.

1945-1954.

71. Fujioka K., Shibamoto T. Chlorogenic acid and caffeine contents in vari-

ous commercial brewed coffees/– Food Chem. – 2008, 106, № 1, с. 217-

221.

72. Fu Ming, Yuan Zhi-Neng, Huang Z., Chen X., Hu Y. Определение свин-

ца в чае методом пламенной атомно-абсорбционной спектрометрии/

Guangpu shiyanshi= Chin. J. Spectrosc. Lab. – 2002, 19, № 1, с. 65-67.

73. Gniechwitz Diana, Brueckel Birgit, Reichardt Nicole, Blaut Michael,

Steinhart Hans, Bunzel Mirko. Coffee dietary fiber contents and structural

characteristics as influenced by coffee type and technological and brewing

procedures /– J. Agr. and Chem. – 2007, 55, № 26, с. 11027-11034.

74. Gondoin Anals, Grussu Dominic, Stewart Derek, Mc Dougall Gordon J.

While and green tea polyphenols inhibit pancreatic lipase in virto. – Food

Res. Int. – 2010, 43, № 5, с. 1537 – 1544.

75. Guo Shu-qin, Wu Sheng-ju, Niu Chun-ling, Liu Ya-hui, Li Dai. Изучение

процесса экстракции полифенольных соединений из зеленого чая при

воздействии ультразвуковых волн.– Shaanxi shifan daxue xuebao, Ziran

kexue ban=J. Shaanxi Norm. Univ. Natur. Shi. Ed. – 2009, 37. № 1, с. 36-

38.

76. Guo Ya-dong. Определение кофеина в образцах чая методом сверх-

критической флюидной хроматографии/ Sepu=Chin. J. Chromatogr. –

2002, 20, № 1, С. 75-77.

77. Han Li-xin, Li Ran. Определение минералов и следовых количеств

элементов в различных сортах чая методом атомно-эмиссионной

спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой/ Guangpuxue yu gua-

ngpu fensi=Spectrosc. and Spectrul Anal. – 2002, 22, № 2, С. 304-306.

78. He Shu-Mei, Liu Jing-Lan. Исследование метода определения содер-

жания флавонолов в чае/ Fenxi huaxue= Chin. J. Anal. Chem. – 2007,

35, № 9, с. 1365-1368.

79. Hofmann Thomas, Czerny Michael, Calligaris Sonia, Schieberle Peter.

Model studies on the influence of coffee melanoidins on flavor volatiles of

coffee beverages/ J. Agr. and Food Chem. – 2001. – 49, № 5. – С. 2382-

2386.

80. Horie Hideki, Nesumi Atsushi, Ujihara Tomomi, Kohata Katsunori. Rapid

determination of caffeine in tea leaves/ J. Chromatogr. A. – 2002, 942, №

1-2, С. 271-273.

81. Houessou Justin Koffi, Delteil Corine, Camel Valerie. Houessou Justin

Koffi, Delteil Corine, Camel Valerie. Investigation of sample treatment

steps for the analysis of polycyclic aromatic hydrocarbons in ground cof-

fee/– J. Agr. and Food Chem. – 2006, 54, № 20, с. 7413-7421.

174

82. Hu Wei-ping, Dong Xue-zhi, He Zhi-juan. Определение марганца в чае

каталитическим потенциометрическим методом с применением ме-

тил зеленого ионселективного электрода/ Huaxue yanjiu=Chem. Res,

2004, 15, № 1, с. 33-36.

83. Huang Haitao, Chen Zhangyu, Shi Honglin, Miao Enming, Liu Wei, Yang

Guangyu, Zhang Chengming, Kong Weisong. Применение прибора для

сканирования аромата чая и определение летучих химических компо-

нентов в пробах чая. / Fenxi huaxue=Chin. J. Anal. Chem, 2005, 33, №

8, с. 1185-1188.

84. Huang Kuo-Jong, Wu Jia-Jiuan, Chiu Yung-Ho, Lai Cheng-Yung, Chang

Chieh-Ming J. Designed polar cosolvent-modified supercritical CO2 re-

moving caffeine from and retaining catechins in green tea powder using

response surface methodology/– J. Agr. and Food Chem. – 2007, 55, №

22, с. 9014-9020.

85. Huang Lan-Fang, Wu Ming-Jian, Zhong Ke-Jun, Sun Xian-Jun, Liang Yi-

Zeng, Dai Yun-Hui, Huand Ke-Long, Guo Fang-Qiu. Fingerprint develop-

ing of coffee flavor by gas chromatography – mass spectrometry and com-

bined chemometrics methods/– Anal. chim. acta. – 2007, 588, № 2, с. 216-

223.

86. Huang Zhi-yong, Jing Yuan-yuan, Yang Miao-feng, Meng Qin-xiang,

Wang Xiao-ru. Определение минерального состава и скорости экс-

тракции чая масс-спектрометрическим методом/ Xiamen daxue

xuebao. Ziran kexue ban= J.Xiamen Univ. Natur. Sci, 2003, 42, № 5, с.

621-625.

87. Jaiswal Rakesh, Patras Maria Alexandra, Eravuchira Pinkle Jacob, Kuh-

nert Nikolai. Profile and characterization of the chlorogenic scids in green

Robusta coffee beans by LC-MS. Identification of seven new classes of

compounds.– J. Agr. and Food Chem. – 2010, 58, № 15, с. 8722-8737.

88. Jham Gulab N., Velikova R., Muller Helcio Vidal, Nikolova-Damyanova

B., Cecon Paulo Roberto Lipid classes and triacylglycerols in coffee sam-

ples from Brazil: effects of coffee type and drying procedures/ Food Res.

Int. – 2001, 34, № 2-3, С. 111-115.

89. Jhan G.N., Veelikova R., Nikolova-Damyavova B., Rabelo S.C., Da Silva

J. C. N., Souza K.A. de P., Valente V.M.M., Cecon P.R. Preparative silver

ion TLC/RP-HPLC determination of coffee triacylglycerol molecular spe-

cies// Food Res. Int. 2005, 38, № 2, с. 121-126.

90. Jiang Jian-ping, Chem Hong, Wang Qiu-an, Zhou Xiao-yuan. Исследо-

вание экстракции полифенолов чая методом ионного осаждения и

анализ компонентов полученного продукта/ Zhuzhou gongxueyuan xu-

ebao= J. Zhuzhou Inst. Technol. – 2004, 18, № 5, с. 53-56.

91. Jiang Jiao-mei, Chen Guo-song, Zhang Hong-man, Zhang Zhi-yi, Hua Yi-

chao, Wu Xiao-wei, Hong Ying, Lu Wei. Определение следовых коли-

честв свинца в чае методом атомно-абсорбционной спектрометрии с

применением кварцевой трубки с отверстием. / Nanjing gongye daxue

175

xuebao. Ziran kexue ban=J. Nanjing Univ. Technol. Natur. Sci. – 2004,

26, № 5, с. 54-56.

92. Jiang Jin-Hua, Cai Yu-Bei. Определение анионов в чае методом ион-

ной хроматографии/ Guangpu shiyanshi=Chin. J. Spectrosc. Lab. 2005,

22, № 2, с. 404-406.

93. Joet Thierry, Laffargue Andreina, Descroix Fredderic, Doulbeau Sylvie,

Bertrand Benoit, de Kochko Alexandre, Dussert Stephane. Influence of

environmental factors, wet processing and their interactions on the bio-

chemical composition of green Arabica coffee beans. –– Food. Chem. –

2010, 118, № 3, с. 693-701.

94. Kang Hai-ning, Chen Bo, Han Chao, Chen Jun-hui, Wang Xiao-ru. Одно-

временное определение пяти катехинов и кофеина в чае методом

ВЭЖХ и дифференциация сортов чая с помощью кластерного анали-

за/ Fenxi ceshi xuebao= J. Instrum. Anal. – 2007, 26, № 2, с. 211-215.

95. Kasapis Stefan, Shrinivas Preeti. Combined use of thermomechanics and

UV spectroscopy to rationalize the kinetics of bioactive compound (caffe-

ine) mobility in a high solids matrix. –– J. Agr. and Food Chem. – 2010,

58, № 6, с. 3825-3832.

96. Kato Miyuki, Shibamoto Takayuki. Variation of major volatile constitu-

ents in various green teas from Southeast Asia/ J. Agr. and Food Chem. –

2001. – 49, № 3. – С. 1394-1396.

97. Khanchi Ali Reza, Mahani Mohamad Khayatzadeh, Hajihosseini Majid,

Maraghen Mohamad Ghanadi, Chaloosi Marzieh, Bani Farhad. Simulta-

neous spectrophotometric determination of caffeine and theobromine in

Iranian tea by artificial neural networks and its comparison with PLS/ –

Food Chem. – 2007, 103, № 3, с. 1062-1068.

98. Kralj Blaz, Milacic Radmila, Krisajz Igor, Bukovec Peter. Speciation of

aluminium in tea infusions by the use of SEC and FPLC chromatography

with ICP-OES and ES-MS-MS detection/–ICP Inf. Newslett. – 2005, 30,

№ 9, с. 830.

99. Kreppenhofer Stefanie, Frank Oliver, Hofmann Thomas. Identification of

(furan-2-yl)mentylated benzene diols and triols as a novel class of bitter

compounds in roasted coffee/ – Food Chem. – 2011, 126, № 2, с. 441-449.

100. Krishnan Rajesh, Maru Girish B. Isolation and analyses of polymeric

polyphenol fractions from black tea/ Food Chem. – 2006, 94, № 3, с 331-

340.

101. Kule Janet A.M., Morrice Plilip C., McNeill Geraldine, Duthie Garry

G. Effects of infusion time and addition of milk on content and absorption

of polyphenols from black tea/ – J. Agr. and Food Chem. – 2007, 55, №

12, с. 4889-4894.

102. Kumar Sangita D., Narayan G., Hassarajani S. Determination of anio-

nic minerals in black and kombucha tea using ion chromatography/– Food

Chem. – 2008, 111, № 3, с. 784-788.

176

103. Labbe David, Tremblay Angelo, Bazinet Laurent. Effect of brewing

temperature and duration on green tea catechin solubilization: basis for

production of EGC and EGCG-enriched fractions/ – Separ. fnd Purif.

Technol. – 2006, 49, № 1, с. 1-9.

104. Lee Jang-Eun, Lee Bum-Jin, Chung Jin-Oh, Shin Hyun-Jung, Lee

Sang-Jun, Lee Cherl-Ho, Hong Young-Shick. H NMR-based metabolomic

characterization during green tea fermentation.– Food Res. Int. – 2011, 44,

№ 2, с. 597-604.

105. Lee S., Park M.K., Kim K.H., Kim Y.S. Effect of supercritical carbon

dioxide decaffeination on volatile components of green teas/– J. Food Sci.

– 2007, 72, № 7, с. S497-S502.

106. Li Hai-Long, Wang Li-zhen, Wang Wu-yi. Определение девяти

элементов в брикетированном чае методом атомно-эмиссионной

спектроскопии с индуктивно связанной плазмой/ Guangpuxue yu gua-

ngpu fenxi=Spectrosc. and Spectral Anal. 2005, 25, № 8, с. 1344-1346.

107. Li Ping, Wang Yanhui, Ma Runyu, Zhang Xiaolin. Separation of tea

polyphenol in Green Tea Leaves by a combined CATUFM-adsorption re-

sin process/– J. Food Eng. – 2005, 67, № 3, с. 253-260.

108. Liu Guo-Ling, Peng Shan-Shan, Shi Yan. Определение кальция в

листьях чая методом атомно-абсорбционной спектрометрии/ Guangpu

shiyanshi=Chin. J. Spectrosc. Lab, 2004, 21, № 4, с. 763-765.

109. Liu La-ping, Shi Ya-ge, Zhang Rui-ming, Li Lan, Yang Rong. Ана-

лиз ароматических соединений зеленого чая Wuzi методом твердо-

фазной экстракции ГХ-МС/ Xibei zhiwu xuebao= Acta bot. boreali-

occident. sin. – 2007, 27, № 2, с. 371-376.

110. Lopez-Galilea Isabel, Paz De Pena M., Cid Concepcion. Correlation

of selected constituents with the total antioxidant capacity of coffee beve-

rages: influence of the brewing procedure/ – J. Agr. and Food Chem. –

2007, 55, № 15, с. 6110-6117.

111. Lou Zhengyun, Zhen Zongmao, Luo Fengjian, Tang Fubin, Liu Gua-

ngming. Определение остатков 92 пестицидов в чае при помощи газо-

вой хроматографии после твердофазной экстракции/ Sepu=Chin. J.

Chromatogr. – 2008, 26, № 5, с. 568-576.

112. Lu Hu, Kong Qing-you, Leng He-ping, Hong De-chen. Получение и

химический состав пигментов чая / Linchan huaxue yu gongue = Chem.

and Ind. Forest Prod. – 2000. – 20, № 4. – С. 63-68.

113. Lu Yong-jin, Chen Hua-cai, Lu Jin, Chen Xing-dan. Определение

кофеина в полифенольных соединениях чая методом инфракрасной

спектроскопии в ближней области спектра/ Guangpuxue yu guangpu

fenxi=Spectrosc. and Spectral Anal. 2005, 25, № 8, с. 1243-1245.

114. Lu Yongjun, Chen Huacai, Lu Jin, Chen Xingdan. Определение ка-

техинов в полифенолах чая методом спектроскопии в ближней ин-

фракрасной области спектра/ Fenxi huaxue= Chin. J. Anal. Chem. 2005,

33, № 6, с. 835-837.

177

115. Lu You, Yang Xingbin, Zhao Yan, Ruan Yun, Yang Ying, Wang

Zhezhi. Separation and quantification of component monosaccharides of

the tea polysaccharides from Gynostemma pentaphyllum by HPLC with

indirect UV detection/– Food Chem. – 2009, 112, № 3, с. 742-746.

116. Luo Yi-fan, Guo Zhen-fei, Zhu Zhen-yu, Wang Chuan-pi, Jiang

Heyuan, Han Bao-yu. Исследование возможностей применения модели

ANN для определения полифенольных соединений и амилозы в чае

методом ИК-спектроскопии в ближней области спектра/ Guangpuxue

yu guangpu fenxi=Spectrosc. and Spectral Anal. 2005, 25, № 8, с. 1230-

1233.

117. Ma Ge, Xie Wen-bing, Wu Yi-gen, Zhu Xiu-mei. Определение

свинца и кадмия в чае методом атомно-абсорбционной спектромет-

рии с графитовой печью с поверхностным нагревом/ Guangpuxue yu

guangpu fenxi=Spectrosc. And Spectral Anal. – 2003, 23, № 6, с. 1183-

1184.

118. Mendonca Juliana C.F., Franca Adriana S., Oliveira Leandro S..A

comparati e evaluation of methodologies for water content determination

in green coffee / – LWT – Food Sci. and Technol. – 2007, 40, № 7, с.

1300-1303.

119. Mendonca Juliana C.F., Franca Adriana S., Oliveira Leandro S.,

Nunes Marcella. Chemical characterization of non-defective and defective

green Arabica and Robusta coffees by electrospray ionization-mass spec-

trometry/– Food Chem. – 2008, 111, № 2, с. 490-497.

120. Mizukami Yuzo, Sawai Yusuke, Yamagushi Yuichi. Changes in con-

centrations of acrylamide, selected odorants, and catechins caused by roas-

ing of green tea/– J. Agr. and Food Chem. – 2008, 56, № 6, с. 2154-2159.

121. Moreda-Pineiro Antonio, Fisher Andrew, Hill Steve J. Multi-element

speciation of trace elements associated with soluble organic molecules in

tea infusions by size exclusion chromatography-ICP-MS/ ICP Inf/ New-

slett. – 2002, 28, № 5, С. 292.

122. Muthumani Thomas, Kumar Senthil R.S. Influence of fermentation

time on the development of compounds responsible for quality in black

tea/– Food Chem. 2007, 101, № 1, с. 98-102.

123. Muzolf Matgorzata, Szymusiak Henryk, Gliszczynska-Swigto Anna,

Rietjens Ivonne M.C.M., Turakowska Bozena. pH-dependent radical sca-

venging capacity of green tea catechins/– J. Agr. and Food Chem. – 2008,

56, № 3, с. 816-823.

124. Nunes Fernando M., Coimbra Monucl A. Chemical characterization of

the high molecular weight material extracted with hot water from green

and roasted Arabica coffee/ J. Agr. and Food Chem. – 2001. – 49, № 4. –

С. 1773-1782.

125. Owuor Okinda P., Obanda Martin. The use of green tea (Camellia si-

nensis) leaf flavan-3-ol composition in predicting plain black tea quality

potential/– Food Chem. – 2007, 100, № 3, с. 873-884.

178

126. Perrone Daniel, Farah Adriana, Donangelo Garmen M., De Paulis

Tomas, Martin Peter R. Comprehensive analysis of major and minor chlo-

rogenic acids and lactones in economically relevant Brazilian coffee culti-

vars/– Food Chem. – 2008, 106, № 2, с. 859-867.

127. Pitter Alain, R. Delphine. Rapid, low cost thin level chromatographic

screening method for the detection of ochatoxin in green coffee at a con-

trol level of 10 g/kg / J. Agr. and Food Chem. – 2002.- 50, № 2, С. 243-

247.

128. Pizarro Consuelo, Esteban-Diez Isabel, Gonzalez-Saiz Jose-Maria, Fo-

rina Michele. Use of near-infrared spectroscopy and feature selection tech-

niques for predicting the caffeine content and roasting color in roasted cof-

fees/– J. Agr. and Food Chem. – 2007, 55, № 18, с. 7477-7488.

129. Qiang, Lu Yuanping, Yao Kai. Effects of tea polyphenols on the acti-

vaties of -amylase, pepsin, trypsin and lipase/ He– Food Chem., 2007,

101, № 3, с. 1178-1182.

130. Ramalakshmi K., Kubra I.R., Rao L.J.M. Physicochemical characte-

ristics of green coffee: comparison of graded and defective beans/– J. Food

Sci. – 2007, 72, № 5, с. 5333-5337.

131. Ramalakshmi K., Kubra Rahath I., Rao Jagan Mohan L. Antioxidant

of low-grade coffee beans/ - Food Res. Int. – 2008, 41, № 1, с. 96-103.

132. Reh C.T., Gerber A., Prodolliet J., Vuataz G. Water content determi-

nation in green coffee – Method comparison to study specificity and accu-

racy/– Food Chem. – 2006, 96, № 3, с. 423-430.

133. Ren Nai-Lin, Li Dan, Huang Qin-Lian. Определение следовых ко-

личеств элементов в чае. / Guangpu shiyanshi=Chin. J. Spectrosc. Lab,

2005, 22, № 1, с. 137-139.

134. Rode T., Frauen M., Muller B.W., Schonrock U., Mundt C., Hintze

U., Wenck H. The influence of antioxidant and chelating agents on the

stability of catechnins, with particular reference to (—)-epigalocatechin

(EGCG) and (—)-epicatechin (EC) in topical emulsion based formula-

tions/ SOFW Journal. Eng. Vers. – 2002, 128, № 7, С. 24-28.

135. Rodrigues Carla, Maguas Cristina, Prohaska Thomas. Strontium and

oxygen isotope fingerprinting of green coffee beans and its potential to

proof authenticity of coffee.– Eur. Food Res. and Technol. – 2011, 232, №

2, с. 361-373.

136. Rusak Gordana, Komes Dracenka, Likiz Sasa, Horciz Dunja, Kovae

Maja. Phenolic content and antioxidative capacity of green and white tea

extracts depending on extraction and the solvent used/ – Food Chem. –

2008, 110, № 4, с. 852-858.

137. Sanz Cristina, Ansorena Diana, Bello Jose, Cid Concepcion. Optimiz-

ing headspace temperature and time sampling for identification of volatile

compounds in ground roasted Arabica coffee/ J. Agr. and Food Chem. –

2001. – 49, № 3. – С. 1364-1369.

179

138. Shan Bin, Peng Shan-Shan, Shi Yan. Определение магния в чае ме-

тодом атомно-абсорбционной спектрометрии/ Guangpu shiyan-

shi=Chin. J. Spectrosc. Lab, 2004, 21, № 4, с. 698-700.

139. Sinija V.R., Mishra H.N. FT-NIR spectroscopy for caffeine estimation

in instant green tea powder and granules. –LWT. – Food Sci. and Technol.

– 2009, 42, № 5, с. 998-1002.

140. Smiechowska Maria, Dmowski Przemys Law. Crude fibre as a para-

meter in the quality evaluation of tea// Food Chem. – 2006, 94, № 3, с.

366-368.

141. Song Yuan-lin. Прямое спектрофотометрическое определение

следовых количеств меди в пробах высушенного чая с применением

реагента Naph/ Guangpuxue yu guangpu fenxi=Spectrosc. and Spectral

Anal. – 2003, 23, № 1, С. 167-169.

142. Standley L., Winterton P., Marnewick L., Gelderblom W. C. A., Jou-

betr E., Britz T. J. Influence of processing stages on antimutagenic and an-

tioxidant potentials of rooibos tea / J. Agr. and Food Chem. – 2001. – 49,

№ 1. – С. 114-117.

143. Takeuchi Y., Okuno K., Yoshioka H.J. Characteristics of the OH radi-

cal scavenging activity of tea catechins//– Radioanal. and Nucl. Chem. –

2007, 272, № 3, с. 455-459.

144. Toci Aline T., Farah Adriana. Volatile compounds as potential defec-

tive coffee beans markers/– Food Chem. – 2008, 108, № 3, с. 1133-1141.

145. Tokugoglu O., Unal M.K., Balaban M.O. Catechins and methylxan-

thines in twenty-three black tea infusions by HPLC: correlations with as-

tringency. –– Ital. J. Food Shi. – 2008, 20, № 4, с. 479-492.

146. Van der Stegen Gerrit H.D., Essens Paulus J.M., van der Lijn Joost

Effect of roasting conditions on reduction of ochatoxin A in coffee / J.

Agr. and Food Chem. – 2001, 49, № 10, С. 4713-4715.

147. Vasconcelos Anna Luiza S., Franca Adriana S., Gloria Maria Beatriz

A., Mendonca Juliana C.F. A comparative study of chemical attributes and

levels of amines in defective green and roasted coffee beans/– Food Chem.

– 2007, 101, № 1, с. 26-32.

148. Vila Maria A., Andueza Susana, De Pena M. Paz, Cid Concepcion.

Fatty acid evolution during the storage of ground roasted coffee/ –

JAOCS: J.Amer. Oil Chem. Soc. – 2005, 82, № 9, с. 639-646.

149. Wang Dong-feng, Li Jun, Zhao Gui-wen, Wang Chang-Hong, Wei

Zheng-gui, Yin Ming. Effect of rare earths on composition and activities

of rare earth elements binding glycoprotein in tea/ J. Rate Earths. Chin.

Soc. Rate Earths. – 2001. - 19, № 2. – С. 125-128.

150. Wang Dongmei, Kurasawa Eriko, Yamaguchi Yuichi, Kubota Kikue,

Kobayashi Akio. Analysis of glycosidically bound aroma precursors in tea

leaves. 2. Changes in glycoside contents and glycosidase activities in tea

leaves during the black tea manufacturing process/ J. Agr. and Food

Chem. – 2001. – 49, № 4. – С. 1900-1903.

180

151. Wang F., Yan Sh., Zou M., Zhang H., Xu C., Wang S. Определение

ртути в образцах чая/ Guangpu shiyanshi=Chin. J. Spectrosc. Lab. –

2002, 19, № 2, С. 279-281.

152. Wang K., Liu F., Ju Z., Huang J., Xu Z., Li Y., Chen J., Gong Y.,

Yang X. Analysis of chemical components in oolong tea in relation to per-

ceived quality. –– Int. J. Food Sci. and Technol. – 2010, 45, № 5, с. 913-

920.

153. Wang Y., Yang X., Li K., Li C., Li L., Li J., Huang H., He Y., Ye C.,

Song X. Simultaneous determination of theanine, galic acid, purine alkalo-

ids, catechins, and theaflavies in black tea using HPLC. –– Int. J. Food Sci.

and Technol. – 2010, 45, № 6, с. 1263-1269.

154. Wang Yuanfeng, Jin Zhengyu. Выделение полисахаридов чая с по-

мощью смолы D315/ Nongye gongcheng xuebao=Trans. Chin. Soc. Agr.

Eng. – 2005, 21, № 10, с.147-150.

155. Wang Xiaogang, Wan Xiaochun, Hu Shuxia, Pan Caiyuan. Study on

the increase mechanism of the caffeine content during the fermentation of

tea with microorganisms//– Food Chem., 2008, 107, № 3, с. 1086-1091.

156. Weiss D.J., Anderton C.R. Determination of catechins in matcha

green tea by micellar electrokinetic chromatography/ J. Chromatogr. A.,

2003, 1011, № 1-2, с. 173-180.

157. Weng Di. Определение следовых количеств элементов в листьях

чая методом пламенной атомно-абсорбционной спектрометрии с ис-

пользованием пробоотбора в виде суспензии с ультразвуковым пере-

мешиванием/ Guangpuxue yu guangpu fensi= Spectrosc. and Spectral

Anal. – 2004, 24, № 11, с. 1458-1460.

158. Xu Jin-ze, Ma Jing, Xu Hang, Ma Zhi-hai, Kong Xiang-ju, Cao Hai-

shi, Guo Hui-yun, Liu Lan-ying. Выделение и очистка пуллулава и его

роль в защите полифенольных соединений зеленого чая/ Jilin daxue

ziran kexue xuebao = Acta sci. nature. univ. jilinensis. – 2001, № 2. – С.

88-90.

159. Yamauchi Yuji, Nakamura Akiko, Kohno Iho, Hatanaka Kirara, Kitai

Miki, Tanimoto Tauyoshi. Quasi-flow injection analysis for rapid determi-

nation of caffeine in tea using sample pre-treatment method with a car-

tridge column filled with polyvinylpoly-pyrrolidone/– J. Chromatogr. A. –

2008, 1177, № 1, с. 190-194.

160. Yan-fei. Установление различий между чаем различного качества

методом ИК-спектроскопии с преобразованием Фурье. Yantai daxue

xuebao. Ziran kexue yu gongcheng=J. Yantai Univ. Natur. Sci. and Eng.

Ed. – 2008, 21, № 4, с. 266-271.

161. Yang Xiu-Ying, Feng Shang-Cai. Определение следовых количеств

марганца в чае каталитическим фотометрическим методом/ Guangpu

shiyanshi=Chin. J. Spectrosc. Lab. – 2002, 19, № 2, С. 282-284.

181

162. Zeng L., Zhang Y/. Tang H. Получение и антиоксидантная актив-

ность жирорастворимых полифенолов чая/ Zhongguo youzhi=China

Oils and Fats. 2004, 29, № 11, с. 54-57.

163. Zhao Chuan, Zhang Juncai, Song Junfeng. Определение танина в

чае амперометрическим методом с двумя индикаторными электрода-

ми в системе проточно-инжекционного анализа/ Fenxi huaxue=Anal.

Chem. – 2002, 30, № 2, С. 210-213.

164. Zhao Jiewen, Guo Zhiming, Chen Quansheng, Lu Qiand. Пригод-

ность метода инфракрасной спектроскопии в ближней области для

количественного определения катехинов в зеленом чае/ Guangxue xu-

ebao=Acta opt. sin. – 2008, 28, № 12, с. 2302-2306.

165. Zhao Xiaohui, Nie Zhichu, Zhang Lianshui, Zhang Rongxiang, Li

Xiaowei. Изучение чая и его основных компонентов методом инфра-

красной спектроскопии/ Guangxue xuebao=Acta opt. Sin. – 2009, 29,

№ 2, с. 533-536.

166. Zhi-li. Zhi-li. Определение флавоноидов в чае Kuding спектрофо-

тометрией при трех длинах волн.– Yingyony hungong=Appl. Chem.

Ind. – 2008, 37, № 11, с. 1387-1388, 1390.

167. Zhou Falian, Xie Xiaofeng, Tang Hui, Tan Zhenyu. Параметры ад-

сорбции ионов урана и тория на зеленом чае/ Fenxi huaxue= Anal.

Chem. – 2002, 30, № 3, С. 355-358.

168. Zhu Jinhua, Qi Shengda, Li Jinhua, Chen Xingguo. – J. Chromatogr.

A. Low-temperature bath/high-conductivity zone/stacking micellar elec-

trokinetic chromatography for the analysis of phenolic acids in coffee

drink/– 2008, 1212, № 1-2, с. 137-144.

169. Zhu Xiaolan, Chen Bo, Luo Xubiao, Yao Shouzhuo. Определение

танина в чае методом высокоэффективной жидкостной хроматогра-

фии с обращенными фазами / Sepu = Chin. J. Chromatogr, 2003, 21, №

4, с. 400-402.

170. Zuo Yuegang, Chen Hao, Deng Yiwei. Simultaneous determination of

caffeine and gallic acids in green, Oolong black and pu-erh teas using

HPLC with a photodiode array detector/– 2002, 57, № 2, С. 307-316.

182

ПРИЛОЖЕНИЕ А

183


184


185


186


187


188

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

189


190


191


192

ПРИЛОЖЕНИЕ В

193


194


195


196


197


198


199


200


ОГЛАВЛЕНИЕ - kubstu.ru · 3.1.3 Изучение пигментов, состава...

Documents

Transcript of ОГЛАВЛЕНИЕ - kubstu.ru · 3.1.3 Изучение пигментов, состава...