咖啡化学--SCAA关于咖啡保鲜的报告（三）

关于咖啡保鲜的报告 SCAA Member-Driven Research

Coffee Staling Report

By Emma Bladyka, SCAA Coffee Science Manager

简介

在食品科学里，咖啡被称为稳定的产品。这是因为相比许多其它的食品，它不会由于酶促或微生物过程破坏而变质（尼科利等1993 ;意利和2005维亚尼; Anese等2006 ） 。然而，特种咖啡行业认识到烘焙后发生了重要性的化学反应和物理变化，并知道?一些这些变化起到了保鲜作用（尼科利等2009） 。咖啡的保鲜率（陈化）可以被定义为拥有?一个特定的时间量的风味流逝变化的感知量。此速率可被用来确定?一个熟豆的寿命。保质期必须根据个人或者公司来确定最佳设定点。因为咖啡保质期必须通过感官杯测的方法测得的质量、风味上的损失。然而，感官杯测由于咖啡豆本身独特的味道和风味、烘焙咖啡的短暂性的波动、多样性等，使这个过程有着很大的挑战性。

定义这个老化（衰退）问题背后的科学原理。咖啡在烘焙后发生物理和化学的变化几乎是不可复制及进行数据分析的。老化（衰退）发生在两个方面，同时随着时间的推移：新鲜风味的流逝和“off”的风味的形成。有足够的证据表明，氧化是熟豆的主要敌人，紧随其后的是温度和湿度（卡普西奥等2001年; Cardelli和Labuza2001; Anese等，2006）。二次老化因素包括外部环境，包括烘焙，咖啡密度，表面积/研磨，光照和水活度等多个方面。欲了解更多关于咖啡老化（衰退）的科学原理，了解熟豆保质期，可在SCAA的数字记载的SCAA文献综述里查询。

开发和推广特色咖啡是美国特种咖啡协会（SCAA）奋斗之使命。特种咖啡应是始终品尝更好的美味。保持咖啡的新鲜度是为了保持味道的关键，尤其是咖啡要送到客户家。这?一事实导致了SCAA需要确认咖啡行业内与客户的感官体验。这项工作是作为SCAA和烘焙协会会员表示有兴趣的共同努力方向。总之，本组侧重于回答?一些基本的，基于风味的问题。行业内有咖啡烘焙后随着时间推移风味改变的许多假设。 A组是以烘焙协会为基础的项目负责人来验证其中的?一些假设，并进?一步了解生产中其他因素如何影响咖啡的味道。

研究问题是：

1）我们可以通过杯测品鉴来判断的老化（衰退）率，如果有的话，是什么影响保鲜率（陈化）？

2）不同的包装类型影响保鲜？

3）做不同的咖啡（不同的产区，不同品种，和不同的加工方法）对老化（衰退）的速度会有不同？

4）有没有养豆（开放式接触空气）对老化（衰退）的速度的影响，这需要通过味觉来衡量？

基于什么是已知的关于咖啡的老化率（见SCAA纪事文献综述关于这?一主题）和上述研究问题，四个简单而重要的假说形成：

1。熟豆时间越久，味道流逝越多，品鉴师喜欢的风味越少。

2。包装类型影响的特种咖啡的保鲜率。包装隔离开氧，湿气和热量会延缓老化。

3。不同的咖啡（包括不同的品种，产地和加工方法等因素），随着时间的推移老化（衰退）率会不同。

4。熟豆被包装之前养豆（接触空气）将有较低的杯测得分，并且随后的老化速率比立即包装的熟豆更快，长时间暴露在空气中失去许多挥发性物质，风味化合物。

Methods方法

实验与2012年8月之间举行。

样品的烘焙：样品在华盛顿州萨姆纳Dillanos烘焙存放，由SCAA咖啡科学部管理并监督。 Cuppings：我们在美国境内的SCAA会员和会员企业中召集有经验的cuppers和特种咖啡的客户来杯测、品尝并收集数据。

最后实验汇总是在2012年的烘焙协会的年会中，在特种咖啡的专业人士的协助下完成的。咖啡的处理方式。这个项目三支咖啡是由Dillanos咖啡烘焙提供，?一支哥伦比亚，?一支卢旺达和?一支巴西。这些咖啡是为了突出不同的实验项目，所以选择了不同品种、不同处理方法的咖啡对老化（衰退）率的影响。来自哥伦比亚的咖啡特性水洗处理，干净、平衡。它被用在包装类型和养豆时间的实验。请参阅表1有关每个咖啡更具体的信息。

哥伦比亚咖啡有两个增加的样品来进行测试在烘焙协会年会上提供新鲜烘焙--见下文表2。

所有的样品都尽可能烘焙到SCAA杯测标准烘焙值（Agtron：63±1），通过杯测进行测评。实际的烘焙值于表3。最重要的是让不同的日期的咖啡样品被烘焙到相同的轮廓和颜色，因为时间跨度大，生豆含水率会变化所以烘焙曲线会有所不同。例如，哥伦比亚烘焙曲线示于图1。

Table 3. Roast Levels (Agtron Gourmet Scale)

igure 1. Roast curves [temperature in degrees Fahrenheit (°F) in roaster over time] for each

roast of the primary experimental coffee from Colombia.

实验。对于这个成员驱动的主动，?一个主要的实验和两个子实验设计并进行测试上面列出的假设。这些实验都是有经验的cuppers参与，?一部分在SCAA会员单位专业客户的零售店面进行，?一部分在2012年的烘焙协会闭关年会上进行。主要实验涉及三组，探讨假设?一和二，这是关于烘焙样品在不同包装条件下的老化。探讨假设二和三分别处理为次的实验，探讨不同的咖啡和养豆时间对咖啡老化的影响。进?一步解释--见表4。

实验要求CUPPER“每次一杯，每周三次或更多次，使用SCAA杯测表格。”SCAA成员的招募通过通社交媒体（Facebook和Twitter）、个别外展和烘焙协会的电子邮件。成员被要求自我报告他们是否适合经验丰富的杯测师，并且同事也属于这一类。许多成员表示在帮助了兴趣，并在8月底参加SCAA年会。该实验在烘焙协会年会上有78位咖啡专业人士参加，完全填写SCAA杯测表格。对于由SCAA的会员公司协助客户实验，超过100特种咖啡的客户在15个不同的零售点参与了此项目。

存储和分派。样品在Dillanos烘焙和包装后集中存放，防止有偏见每个包装都只标代码 ，存储在一个恒温仓库内。一部分于2012年6月15日SCAA分发给自愿者成员。一部分于2012年8月17日烘焙协会年会上提供。根据目的地距华盛顿的距离，选择陆运或航空发货，以减少运输时间.

杯测方法。对于涉及有经验的cuppers和咖啡专业人士所有的实验中，参与者被指示跟随SCAA杯测规则和使用SCAA杯测表格来评估提交给他们的咖啡样品。 对于每个cuppings成员团体或公司提供6～12个样品，这取决于cuppers的人数，他们被要求一次性杯测所有样品（如果可能）。他们还提供了SCAA的杯测表格，并要求杯测完成后这些表格返回SCAA咖啡科学管理组。杯测要求在2012年7月10日前完成。实验样品最久的是烘焙后55天（以下称为烘烤后的天数） 。在2012年8月17日烘焙协会年会上的杯测实验的样品咖啡是烘焙后93天的。 对于包装类型的实验（如下所述），由特种咖啡的客户参加。SCAA聘请咖啡零售店内工作员工定期组织客人开展cupping活动。向客户发放关于口味偏好试验的说明，其中包括采用改良杯测协议，以提出一个统一的杯子给客户。志愿者们被要求用符合SCAA标准的水，杯子的大小，勺子大小，研磨度和杯测水温，破渣时间，水粉比。

主要实验：咖啡老化按包装形式。在这个实验中，使用了3种常用的包装方法：1天然牛皮纸袋;2铝箔袋具有单向阀，31磅重的大小，用锡结闭合和聚丙烯衬里。此衬垫能保持咖啡油从毛细孔散发到纸袋外，并不能有效地阻隔氧气。牛皮纸袋描述为“本设计的产品，不要求很长的保质期” 1磅大小。该袋有三层聚酯和铝层压，能隔绝氧气和水分。有单向排气1磅重的铝箔袋相同，但是是一个5磅重的大小。用氮冲洗除去袋内氧气。所有不同类型的包装袋进行编码以数字标示，并描述样品的具体信息。在牛皮纸袋和铝箔袋样品被送往30个地点由超过100个客户进行杯测并将北侧表送回SCAA进行分析。所有经验丰富的杯测师打分表格回归后，至少有124个人杯测数据。在烘焙协会年会咖啡专业人士杯测过程中也使用了所有这三种封装类型。

客户分别给予两组不同烘焙日期的三个包装类型的咖啡样品，参与者按照个人喜好为样品排序，并给于品鉴评注。这些排名按包类型和烘焙时间分类，以帮助了解包装类型随着时间变化对客户品鉴影响。虽然这种方法很简单，但被认为是有效的，这基本上是试点级消费者，并可能会在随后的SCAA实验时进行扩展。

Sub-实验 #1: 不同的咖啡.对于本次实验中，经验丰富的cuppers对同一类包装（铝箔袋）不同烘焙时间、冷却后直接装袋（无养豆时间）的咖啡（哥伦比亚，巴西和卢旺达）。（5个烘焙日期×3品种= 15样品）咖啡样品被发送到cuppings20个成员。他们通过使用SCAA杯测的规则和杯测表格，最少79个人完成杯测并将分数返回到了SCAA分析。

Sub-实验 #2: 不同的烘焙时间.四种不同的养豆时间，被选为反映典型的焙烧方法。测试的养豆时间分别为：0小时（在冷却到室温之后），烘焙12小时后，烘焙24小时后，烘焙48小时后。哥伦比亚咖啡是在存储桶中直接接触空气养豆，以模拟典型的小型烘焙的做法。cuppers评估经历不同养豆期的咖啡。没有一个杯测师能够评估全套的咖啡（5个烘焙日期×4个不同养豆时间=20样品），分组被随机分配到cuppers，以便于及时处理大量样本。这些咖啡样品被送到20个地点。至少有75个人杯测。

数据分析及统计：数据由SCAA咖啡科学组汇总和分析。咖啡烘焙水用方差（ANOVA）检验分析差异。每个杯测师被分配一个号来跟踪它们都得到的样品咖啡。这个实验的目的，样品评测只有SCAA杯测表格上的 “总得分” 。杯测的成绩根据烘焙时间不同和包装类型不同来排名。

杯测日期是按周分组均匀分布的结果。所有成绩按烘焙时间和包装类型、咖啡种类和养豆时间分类用方差分析（ANOVA）检验差异。这些测试运行，以确定老化率在三个不同的咖啡，三个包装类型，以及4种养豆时间之间的老化率相同或不同。

结果与讨论

烘焙度：方差分析检验表明，来自哥伦比亚的咖啡烘焙得比卢旺达、巴西咖啡明显要深，（P =<0.001）。卢旺达和巴西的烘焙度几乎相同（P=0.96）。由于许多因素的不同（如原产地，品种，加工型等），我们觉得哥伦比亚较深的烘焙度是不会对结果有太大影响。（可以肯定的是，经过这三个咖啡被得到的样品，回归分析，我们发现，烘烤水平没有解释给予咖啡的分数（R2=0.002）。这样做的结果可以看出，在图3，其示出回归直线拟合基于其Agtron颜色的咖啡的分数。因此，尽管事实上的哥伦比亚咖啡焙炒略有不同，其结果表明，这并没有影响咖啡的得分。）

杯测总得分按烘焙值（Agtron得分）回归分析。回归分析表明，咖啡的烘焙度对得分没有影响（R2= 0.002）。主要实验：包装形式影响咖啡老化率。cuppers得到的各种烘焙时间不同的（烤后的天数）装在三个不同的包类型的哥伦比亚咖啡来判断老化绿（保鲜率）的影响（参见图5）。回归分析是运行在这两种封装类型

（R2=0.06和R2 =0.01牛皮纸和铝箔袋，分别）。尽管杯测分数有变化，这些回归的斜率不同，表明老化速率为这些包的类型有可能不同。方差分析统计检验证实，该包装类型可能导致老化速度不同，咖啡在牛皮纸袋保鲜的速度比咖啡铝箔自封袋要快（P = 0.04）。下图杯测评分的平均值（见图6）。代表杯测分数随时间的下降斜率明显陡峭，说明牛皮纸袋比铝箔袋老化要快。结果表明不同包装的老化率差异令人鼓舞，值得在这个题目的进一步研究。

按烘烤后经历了不同天的哥伦比亚咖啡杯测师成绩。这些咖啡被包装在铝箔袋（实心点）或牛皮纸（空心点）袋。图6。哥伦比亚咖啡的平均分数， 冷却后立即装袋，铝箔袋（实心点）牛皮纸袋（空心点），线条表现出不同的斜率，表示咖啡评分随时间（即老化率）的下降。

在2012年的烘焙协会年会上的测试。三个包类型的哥伦比亚咖啡：牛皮纸袋，铝箔袋阀，和铝箔袋阀门已被充过氮气。杯测人员的差异在图7中考虑。当杯测新鲜的咖啡（烘焙四天后） ，分数上没有区别（ ANOVA ，P = 0.84 ） 。然而不同时间的样品就有了差别。烘焙后93天的样品，装用氮气冲洗的铝箔袋分数最高，平均得分为77.9分。牛皮纸袋的平均得分76.3分（烘焙后93天的样品）。

图7。线条表现出不同的斜坡，咖啡分数随时间（即老化率）的下降。

有一组数据表明，普通客户无法区别新鲜烘焙与较旧的咖啡之间的差异（参见图8）（两个个R 2<0.001）。比对方（协方差分析检验，p=0.39）。然而，客户明显更喜欢铝箔袋，这是最明显的（见图8）。这种趋势是没有考虑烘焙时间不同的（ANOVA检验，p=0.04;参见图9）。

图9。顾客平均排名表（规模1-6，其中1是最优先考虑）表明客户更喜欢在咖啡铝箔袋（实心圆）超过牛皮纸袋（空心圆）。数据进行分组（P = 0.04）。

Sub-实验 #1: 不同的咖啡.对于本次实验中，经验丰富的cuppers对哥伦比亚，巴西和卢旺达三种不同的咖啡。分数上有很大的差异。回归分析在分数的变化可以归因于咖啡类型。虽然回归分析不是很明显（参见图4），这些回归的斜率分别为彼此显着不同，这表明这些咖啡的老化率可能显着。协方差分析的统计证实了一些但不是全部的样品有不同的老化速率。卢旺达的保鲜率和巴西（P=0.39）或哥伦比亚（P=0.28）差异不大，差异有统计学意义。然而，巴西和哥伦比亚有明显不同的老化率（P=0.02，见图4回归斜率）。

图4。哥伦比亚（棕色圆圈），巴西（蓝色三角形）和卢旺达（黄色方块）。杯测人员发现得分随着烘焙时间有着变化。回归分析结果从哥伦比亚（实线），巴西（虚线）和卢旺达（虚线）。

它是许多咖啡产业的假设，即不同的咖啡的老化率由于其独特的化学和物理性质不同的而不同。因为这并没有专业的咖啡领域内进行测试，这是一个需要解决的研究问题。不同的咖啡会有不同的老化率的这个假设，在一些情况下成立但不是所有情况下是真实的。不同的咖啡在同样的铝箔袋内老化率不同。在这个时刻，我们不能揣测具体原因，这些特殊的咖啡有不同的老化速率。然而，在随后的实验中这是要记住的要点，不同品种，不同产地，不同的加工方法很可能有化学性质的差异，不仅影响它们的味道的方式，也是他们老化率不同的关键。

Sub-实验 #2: 不同的烘焙时间.对养豆期不同的样品进行评测。如同其他的实验中，烘焙后每天的差异不显著。然而，这些回归的斜率彼此差异很大，立即包装的老化速率很慢（参见图10）。经过养豆的样品差异并不是很大。然而，咖啡的冷却后立即包装则有不同的斜率（ANCOVA，P=0.04），斜率比经过养豆的样品陡峭。这表明，也许是因为较少的挥发性化合物的丧失起了保护作用。

这个实验中的一个意外的发现，（图10数据表明），经过养豆的样品在前两个周杯测分数相对高。但是在两个周后杯测分数下降很多。这只是可能性，这种现象的真实性需要进一步的研究。一种可能的解释是，少量的排气会让风味更好。然而这需要专门的研究进行调查。

图4。哥伦比亚（棕色圆圈），巴西（蓝色三角形）和卢旺达（黄色方块）。杯测人员发现得分随着烘焙时间有着变化。回归分析结果从哥伦比亚（实线），巴西（虚线）和卢旺达（虚线）。

它是许多咖啡产业的假设，即不同的咖啡的老化率由于其独特的化学和物理性质不同的而不同。因为这并没有专业的咖啡领域内进行测试，这是一个需要解决的研究问题。不同的咖啡会有不同的老化率的这个假设，在一些情况下成立但不是所有情况下是真实的。不同的咖啡在同样的铝箔袋内老化率不同。在这个时刻，我们不能揣测具体原因，这些特殊的咖啡有不同的老化速率。然而，在随后的实验中这是要记住的要点，不同品种，不同产地，不同的加工方法很可能有化学性质的差异，不仅影响它们的味道的方式，也是他们老化率不同的关键。

Sub-实验 #2: 不同的烘焙时间.对养豆期不同的样品进行评测。如同其他的实验中，烘焙后每天的差异不显著。然而，这些回归的斜率彼此差异很大，立即包装的老化速率很慢（参见图10）。经过养豆的样品差异并不是很大。然而，咖啡的冷却后立即包装则有不同的斜率（ANCOVA，P=0.04），斜率比经过养豆的样品陡峭。这表明，也许是因为较少的挥发性化合物的丧失起了保护作用。

这个实验中的一个意外的发现，（图10数据表明），经过养豆的样品在前两个周杯测分数相对高。但是在两个周后杯测分数下降很多。这只是可能性，这种现象的真实性需要进一步的研究。一种可能的解释是，少量的排气会让风味更好。然而这需要专门的研究进行调查。

图10。烘焙后立即用铝箔袋包装的哥伦比亚咖啡（即没有养豆，褐色圆，实线），放置桶中养豆12小时（蓝色圆圈，中虚线），养豆24小时（黄色三角形，大虚线），养豆48小时（绿色三角形，虚线）。

注意事项及结论

关于老化率的测试，此次实验只有?一个样品（哥伦比亚），以后还要做更多的样品及品种。最终，这些结果可以作为?一个很好的起点和良好的证据，但我们的结果很可能不是普遍适用于所有的咖啡的。对结果的另?一个影响条件是在杯测分数的变化。尽管我们能够按随着时间的推移杯测分数的下降来显示老化率，但分数的变化往往无法从结果有统计学显著。

最后，这份报告不能告诉你咖啡会如何长久保持新鲜，或者你的公司的保质期应该是怎样的。相反，这些结果可以作为三个重要的目的。第?一，验证关于咖啡的包装普遍持有的假设。第二，验证了不同的生豆烘焙后老化率不同。第三，大量有经验的咖啡cuppers参与实验可以证明真正的趋势和模式的变化。我们很高兴地报告， 具有丰富经验的人、有足够的样本量， SCAA杯测表格可以是用在这样的研究上。基于这些信息，以及个人的质量控制措施，在SCAA鼓励企业确定自己的最佳实践基础上的内部标准，以保持咖啡的新鲜度，这是SCAA原创性研究。