超临界CO_(2)萃取法在生咖啡豆加工中的优势及应用

本文首先介绍了超临界CO_(2)萃取法的基本原理和操作步骤,而后着重对其在生咖啡豆中的应用效果进行了探讨。该方法不仅能高效环保地萃取出咖啡豆生豆中的咖啡因、抗氧化物质等生物活性成分,还能在减少咖啡豆热处理的同时保持天然风味和营养成分,为咖啡业提供了一种更经济环保的加工手段。

超高效液相色谱-串联质谱法快速测定生咖啡豆中多菌灵等农药残留

建立了生咖啡豆中多菌灵、克百威、甲霜灵、马拉硫磷、乐果、亚胺硫磷农药残留的超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)测定方法。样品通过乙腈超声提取,在电喷雾离子化正离子方式(ESI+)及多反应监测模式(MRM)下进行测定,基质配标准溶液外标法定量。在优化试验条件下,方法的线性范围为0.01～0.50 mg/L,相关系数r>0.99,定量限为0.001～0.010 mg/kg;在加标水平为0.05、0.50、2.50 mg/kg时,平均回收率范围为77.7%～110.0%,相对标准偏差为1.3%～9.9%,满足定量分析的要求。

利用HS-SPME/GC-MS法对云南主产区生咖啡豆中挥发性成分萃取与分析研究

为探究云南主产区生咖啡豆中挥发性成分的含量及组成方式,明晰地区间存在差异的特征性标志化合物,为咖啡豆的产地追溯及风味品质提升提供理论支撑,以云南保山、德宏、临沧和普洱4个地区的生咖啡豆为试材,采用顶空固相微萃取-气相色谱质谱联用法(HS-SPME/GC-MS)检测,结合主成分分析(PCA)和系统聚类分析(HCA)对不同地区样品进行分类。结果表明:从4个地区的生咖啡豆中共鉴定出42种挥发性物质,主要以酸类为主,相对含量占32.96%,其次为酮类、醇类、碳氢类、酯类及醛类等。对不同地区样品进行主成分分析,第一主成分主要反映吡嗪类、酸类、醛类和碳氢类的信息,第二主成分主要反映醇类和酚类的信息。对不同地区样品进行聚类分析,可各自聚为一类,与主成分分析结果一致。试验获得了与特定地区样品相关性较大的挥发性物质,为云南主产区咖啡豆的分类鉴别及产地追溯提供理论参考。

采用HS-SPME-GC/MS和电子鼻技术解析生咖啡豆加速贮藏期挥发性组分的变化规律

本研究以罗布斯塔生咖啡豆为研究对象,采用顶空固相微萃取-气相色谱质谱联用和电子鼻技术对生咖啡豆贮藏过程中挥发性成分进行分析。结果表明,顶空固相微萃取-气相色谱质谱联用技术在生咖啡豆中共鉴定出56种挥发性物质,随着贮藏时间的延长,酸类物质含量先增大后减少,酯类物质含量逐渐增大,醛类物质含量先减小后增大,贮藏前到60℃贮藏结束后醛类化合物由13.72%增加至25.46%;加速贮藏温度越高,挥发性物质含量增加速率越快,总挥发性物质含量由24.12μg/g DW增加至31.34μg/g DW。电子鼻数据分析能较好的区分不同贮藏期的样品,不同阶段样品各自聚为一类,且在60℃时样品聚集更为紧密;通过挥发性化合物含量变化、电子鼻传感器特征响应值和主成分分析,初步推测生咖啡豆加速贮藏期间风味品质劣变的特征性化合物为己醛、苯甲醛、苯乙醛、乙酸、己酸及苯甲酸。因此顶空固相微萃取-气质联用、电子鼻技术结合主成分分析可综合评价生咖啡豆贮藏期的风味特征。

基于顶空气相色谱-离子迁移谱技术的生咖啡豆快速鉴别方法

采用顶空气相色谱-离子迁移谱(headspace-gas chromatography-ion mobility spectrometry,HS-GC-IMS)技术对云南不同品种生咖啡豆的挥发性有机物(volatile organic compounds,VOCs)进行无损分析。根据保留指数和迁移时间对其挥发性成分进行二维定性,创建生咖啡豆VOCs的差异谱图,并对其VOCs数据进行主成分分析(principal component analysis,PCA)。结果表明,HS-GC-IMS可有效分离生咖啡豆挥发性成分,对样品VOCs的信息采集及分析可在20 min内完成,并鉴定出42 种挥发性物质,主要为醛类、酯类、醇类、酮类、吡嗪类、酸类及含硫化合物。采用PCA分析HS-GC-IMS图谱,可准确区分不同品种生咖啡豆。该方法具有快速、灵敏、无损的特点,为生咖啡豆的品种识别、产地追溯、品质控制等提供了一定参考依据和理论基础。

热泵干燥对生咖啡豆活性物质和挥发性成分的影响研究

本文以日晒干燥为对比,研究了热泵干燥对生咖啡豆活性物质和挥发性成分的影响,探索不同干燥温度（40℃、45℃、50℃、55℃和60℃）下生咖啡豆色泽、脂肪、主要活性成分咖啡因、葫芦巴碱及挥发性成分的变化规律,并采用一元方差分析（ANOVA）对不同处理下生咖啡豆的风味成分进行统计学分析。结果表明：色泽明亮度随温度升高逐渐增大;温度为55℃时样品脂肪含量最高为9.21 g/100 g DW;咖啡因含量随温度的升高略有增大,而葫芦巴碱含量基本保持不变（0.81~0.89 g/100 g DW）;采用顶空固相微萃取-气相色谱质谱联用（HS-SPME/GC-MS）共定性出61种挥发性化合物,酸类、醛类和醇类为生咖啡豆中三类主要的挥发性化合物,其它类别化合物含量相对较低;其中在40℃处理下样品中酸类化合物含量最高为41.85%,醛类化合物在日晒干燥处理下含量最高为35.21%,而醇类化合物在60℃时样品含量最高为34.52%。

咖啡豆红外喷动床干燥对其粉末物性品质、干燥能耗及挥发性成分的影响

为获得高品质干燥咖啡豆,采用红外喷动床组合干燥技术对咖啡豆进行干燥处理,研究不同进口温度和进口风速对咖啡粉色泽、堆积密度、休止角、得粉率、持水能力和水溶性指数、微观结构、干燥能耗及挥发性成分的影响。结果表明,提高进口温度和进口风速可以加快干燥速率,缩短干燥时间,降低干燥能耗。采用顶空固相微萃取-气相色谱质谱联用共检测出7大类(酸类、酯类、醛类、醇类、酮类、杂环类及其他类)挥发性化合物,其中酸类、酯类、醇类、杂环类4类为咖啡豆主要挥发性化合物且含量较高。综合对比得出最佳干燥条件为进口温度75℃,进口风速7.5 m/s,在此条件下,L*值和堆积密度取得最大值,分别为106.59和0.65 g/mL,休止角取得最小值36.87°,得粉率、持水能力和水溶性指数取得最大值,分别为43.43%、5.4 g/g和41.27%,干燥能耗取得最小值336.53 kJ/g,形态结构保存较为完整,壁面光滑平整,检测到的挥发性成分种类最高达70种,含量为38 487.028 49 ng/g(以干基计),咖啡豆综合品质最佳。该研究可为红外喷动床干燥技术在咖啡豆干燥加工及工业化生产中的应用提供参考。

美国修订生咖啡豆中螺甲螨酯的最大残留限量

2018年9月11日,据美国联邦公报消息,环保署发布2018-19760号文件通知,修订螺甲螨酯（spiromesifen）在杏仁等产品中的最大残留限量。美国环保署对螺甲螨酯开展了风险评估,分别评估了其毒理性、致癌性以及对婴幼儿的影响,最终认为生咖啡豆中螺甲螨酯的最大残留限量为0.20 ppm是安全的。本法规于发布之日起生效,异议和听证请求需在2018年11月13日前反馈。

微波真空干燥对咖啡豆风味成分的影响研究

在单因素实验的基础上,以微波功率、物料质量为影响因素,采用不同组合微波功率进行工艺优化,探索不同微波真空条件(单一功率、物料质量、组合功率)下生咖啡豆色泽、脂肪、蛋白质、咖啡因、葫芦巴碱、绿原酸、有机酸及挥发性成分的变化规律,并采用一元方差分析(ANOVA)对不同处理下生咖啡豆的风味成分进行统计学分析。结果表明:不同组合功率干燥可以在缩短单一功率干燥时间的同时,对咖啡豆中色泽、脂肪、蛋白质、咖啡因、葫芦巴碱、新绿原酸、苹果酸保护较好;不同组合功率干燥条件下共定性出41种挥发性化合物,酸类、醛类、烷烃烯烃类及醇类为生咖啡豆中四类主要的挥发性化合物,酯类化合物和其它类别化合物含量相对较低。

基于特征组合与SVM的小粒种咖啡缺陷生豆检测

缺陷生咖啡豆显著影响商品咖啡豆品质及定价,其分选剔除是咖啡豆烘焙前的重要工作环节。目前缺陷豆的检测、分选及剔除主要由人工操作完成,耗时、费力且主观性大。该研究采用机器视觉技术提取咖啡豆轮廓、颜色和纹理3类特征,使用单一类别特征和不同类别特征进行组合,运用网格搜索确定支持向量机(Support Vector Machine,SVM)分类模型参数,通过k折交叉验证试验对比SVM模型性能,运用皮尔逊相关系数进行特征筛选,找到检测缺陷生咖啡豆的较优特征组合。为说明SVM检测模型的有效性,选用随机森林(Random Forests,RF)、极端随机树(Extremely Randomized Trees,ERT)、逻辑回归(LogisticRegression,LR)、LightGBM、XGBoost和CatBoost算法进行较优特征组合的对比试验。结果表明:包括轮廓、颜色和纹理3类14个特征的组合是较优特征组合,其SVM检测模型的平均准确率、平均精度、平均召回率、平均F1值分别为84.9%、85.8%、82.3%、84.0%,效果均明显优于2类特征组合和单一类别特征的检测模型,SVM检测模型的准确率和F1值相比随机森林、极端随机树、逻辑回归、LightGBM、XGBoost和CatBoost分别提高4.7和4.8,3.4和4.0,5.6和7.2,3.0和3.0,3.5和4.2,2.6和2.6个百分点。较优特征组合的SVM缺陷生咖啡豆检测模型检测缺陷类型较全面,识别准确率高,可实际应用于小粒种生咖啡豆智能化分选装备。

咖啡豆的热风干燥特性及其干燥过程中风味成分变化规律研究

以海南当地的咖啡鲜果为原料,测定其干基含水率和干燥速率,探索咖啡豆在不同干燥温度和载重量条件下热风干燥对干燥速率的影响,以及干燥过程中咖啡豆挥发性成分的变化规律,并建立咖啡豆热风干燥的动力学模型。结果表明:干燥速率随温度的升高而升高,初始阶段干燥速率较快;由于咖啡鲜果单层摆放,不同载重量对干燥速率影响不显著;挥发性物质的种类随水分含量的降低而增多,其中醛类化合物相对百分含量逐渐降低,而酯类、酸类、醇类化合物相对百分含量均逐渐增加,烃类化合物略有增加;采用3种模型进行非线性回归拟合以模拟咖啡豆的干燥过程,结果表明单项扩散模型(Henderson and Pabis)的拟合度最好。

小粒咖啡生豆加工与贮存

云南具有适宜小粒种咖啡生长的独特自然环境,出产的小粒种咖啡品质优异,曾获世博会"尤利卡"金奖和中国国际食品博览会金奖,被国际咖啡组织(ICO)评为一类产品。就提高小粒种咖啡生豆品质,增强产品竞争力的问题,提出生咖啡豆加工与贮存基本方法,以供云南省广大咖啡产区生产者参考。

咖啡含有致癌物,还要不要喝

咖啡为什么会有丙烯酰胺。其实叻咖啡中检出丙烯酰胺很正常,这和叻啡的加工过程有关。生咖啡豆中含有蔗糖和天冬酰胺,二者在高温下会发生美拉德反应,丙烯酰胺是美拉德反应的副产物之一。一般情况下,烹调温度高于120℃就很容易产生丙烯酰胺了,而烘焙咖啡豆的时候几乎都会高于这个温度,所以咖啡中有丙烯酰胺不足为奇。