Блог

Цвет в вашей чашке: как степень обжарки и температура заваривания влияют на цвет кофе

Сохранить

Содержание:

Прежде чем чашка кофе коснется наших губ и мы сделаем глоток, мы собираем огромное количество информации о его вкусе. Мы чувствуем аромат — и это хороший индикатор вкусовых качеств напитка. Мы тактильно ощущаем тепло от кружки с кофе и понимаем, какая примерно у нее температура. Держа кружку кофе в руках, мы сознательно  (или подсознательно!) оцениваем визуальные аспекты кофе: его оттенок, глубину цвета, прозрачность или непрозрачность. Но что нам говорит внешний вид кофе и почему он важен?

Цвет заваренного кофе

Цвет кофе важен для потребителей кофе. Согласно исследованию National Coffee Association's National Coffee Data Trends, степень обжарки — это значение является самым главным фактором на покупательское решение в отношении кофе. Значение обычно выражается в цветовых терминах: светлый, средний, темный. Слова, связанные с ароматом обжарки, являются одними из наиболее важных сенсорных атрибутов, упомянутых потребителями в исследовании, и нейронаука подтверждает этот рейтинг: в ходе удивительного исследования с использованием виртуальной реальности. Цянь Дженис Ванг и др. исследователи продемонстрировали, что дегустаторы воспринимали различия во вкусе идентичных сортов кофе, когда изменялся только внешний вид кофе — в режиме виртуальной реальности. А значит, внешний вид кофе может влиять на восприятие на уровне нейрологии — явление, которое исследователи называют "кроссмодальным эффектом".

Внешний вид и вкусовые свойства напитка

Цвет кофейного напитка дает нам ключевое представление о химическом составе самого напитка и подсказывает, какие вкусовые качества, которые мы можем ожидать. Так, темный черный кофе будет горьким и насыщенным, а красновато-коричневый — чайным и ярким. Одной из причин этого, как объясняют исследователи, могут быть меланоидины — группа соединений, образующихся в процессе обжарки. Эти соединения коричневого цвета влияют на вкус и аромат продуктов и являются основной причиной того, что знаменитая "реакция Майяра" создает в продуктах коричневый цвет и восхитительный вкус. Меланоидины являются важной характеристикой как цвета, так и вкуса кофе, поэтому вполне логично, что изменения в цвете кофе будут предсказывать различия во вкусе кофе.

Цвет заваренного кофе

Но что определяет цвет напитка? В 2021 году ученые из Центра кофе UC Davis, работающие над исследованием химических различий между горячим и холодным кофе, которое проводилось при поддержке Coffee Science Foundation и Toddy, заметили нечто удивительное: один и тот же кофе, сваренный с одинаковым содержанием TDS, но при разной температуре воды, выглядел по-разному. Исследование Сары Йегер вызвало интерес. Она задалась вопросом, почему кофе, в котором все было одинаково, кроме температуры заваривания, может выглядеть так по-разному. Это заставило Йегер и ее коллег изучить принцип измерения цвета кофе и привело к удивительному открытию: цвет в чашке зависит не только от цвета и крепости обжарки, но и от температуры заваривания, причем настолько, что можно предсказать температуру заваривания по внешнему виду самого кофе.

"Несмотря на то, что цвет кофе — от зерен до напитка — является важным показателем степени обжарки и качества во всей отрасли, наше понимание (и измерение) цвета было преимущественно субъективным", отмечает Сара.

Количественно цвет обжарки можно измерить с помощью шкалы Agtron Gourmet Scale или с помощью цветового пространства CIELAB Международной комиссии по освещению, последняя из которых выражает цвет через три значения, разработанные для приближения к человеческому зрению: темный к светлому (L*), зеленый к красному (a*) и синий к желтому (b*). Часто эти количественные измерения включаются наряду с более качественными определениями цвета, такими как "светлый", "средний" или "темный". Со стороны потребителя цвет является первой оценкой качества, которую делает потребитель. А значит, это его основной показатель воспринимаемого качества. Кроме того, изменения в цвете продукта, например, поджаривание, которое происходит в процессе обжарки кофе, — служит сигналом для изменения аромата и вкуса. Понимание того, как физико-химический состав кофе влияет на объективные измерения цвета, может дать представление о том, как потребители уже используют цвет для определения определенных вкусовых характеристик.

Разная обжарка кофейных зерен

Количественный анализ цвета кофе

Когда речь идет о кофейном напитке, цвет в основном измерялся субъективно. Речь шла не столько об определении цвета кофейного напитка, сколько о том, как цвет каждого кофе отличается от образца к образцу, и как воспринимаемые различия в цвете влияют на восприятие потребителями их напитка. Систематический и количественный анализ цвета кофейного напитка никогда ранее не проводился и может дать представление о том, как на цвет кофейного напитка разного происхождения влияют степень обжарки и температура заваривания.

В данном исследовании измеряли цвет кофе, сваренного методом полного закипания в стиле "Тодди", в зависимости от происхождения, степени обжарки и температуры заваривания. Цвет исследовался качественно, с помощью фотографии и спектров поглощения, но, что самое важное, цвет также исследовался количественно, с помощью шкалы Agtron Gourmet Scale и цветовых измерений CIELAB. Было приготовлено 243 уникальных сорта кофе, гомогенизировали их в трех повторных наборах и разбавили до 2% общего количества растворенных твердых веществ (TDS). Все сорта были разбавлены равномерно, чтобы убедиться, что любые различия в цвете не связаны с различиями в TDS. Количественные измерения, собранные из 243 сортов, будут использованы для изучения того, как происхождение, степень обжарки и температура заваривания кофе могут влиять на цвет напитка.

От помола к завариванию

Прежде всего, было интересно узнать, существует ли какая-либо связь между цветом помола и цветом получаемого в результате заваривания напитка. Чтобы понять их взаимосвязь, зерна измерялись по качественным (фотографии) и количественным (значения Agron Gourmet/CIELAB) значениям. При исследовании трех видов происхождения и трех степеней обжарки (Сальвадор, Эфиопия и Суматра), цвет оставался одинаковым в пределах одной степени обжарки для всех трех видов зерна. Наибольшие различия в цвете были обусловлены степенью обжарки; как и ожидалось, светлая обжарка была самой светлой по цвету, а темная — самой темной. Количественный анализ кофейной гущи подтвердил это: светлая обжарка имеет самые высокие показатели Agtron Gourmet/CIELAB, а темная обжарка — самые низкие. При светлой и средней обжарке кофейная гуща и цельные зерна имели значительные различия в показателях CIELAB, при этом кофейная гуща в целом была светлее по цвету.

Цвет кофейной гущи

Затем кофе заварили при разных температурах и качественно измерили цвет с помощью фотографий в реальном цвете: 4°C (39,2°F, температура холодильника), 22°C (71,6°F, комнатная температура) и 92°C (197,6°F, горячий). Когда ученые рассмотрели одинаковые сорта и уровни обжарки сваренного кофе при разных температурах, стало очевидно, что сорта значительно различаются по цвету, в то время как зерна не различаются. На рисунке 1 показаны репрезентативные фотографии заварок, налитых в стеклянные пробирки или кофейные кружки. 6 типов образцов (из 27 общих типов образцов) были выбраны, чтобы представить широкий спектр цветов, присутствующих в кофейных напитках. Несмотря на то, что кофейные напитки были разбавлены до однородного уровня TDS, в образцах кофейных напитков был представлен широкий спектр цветов. 


Самым светлым по качеству был кофе сорта Суматра светлой обжарки, сваренный при 22°C, который выглядел почти оранжевым (образец 4), особенно по сравнению с коричнево-черным цветом кофе сорта Сальвадор темной обжарки, сваренного при 92°C (образец 3). В целом, холодные сорта (4°C и 22°C) были более красноватыми на вид, чем горячие (92°C), которые были более коричневыми. Кроме того, чем темнее обжарка, тем темнее цвет заварки, как показано в сравнении между светлой, средней и темной обжаркой, заваренной при 92°C (пробирки 1-3, рис. 1A).

Примечательно, что цвет сваренного кофе отличается от цвета кофейной гущи, из которой он был приготовлен, причем разница зависит от степени обжарки и температуры. Заваренный кофе, как правило, был более красным, с более высоким показателем a* по шкале CIELAB (a* измеряет спектр от зеленого до красного), чем сама кофейная гуща. Уровень обжарки и температура заваривания влияли на передачу цвета от кофейной гущи к кофейному напитку, но не было единой зависимости между цветом гущи и конечным цветом напитка.

Изучение цвета в трехмерном пространстве

На следующем этапе исследования выясняли, есть ли связь между различными количественными измерениями, поэтому исследователи сгруппировали значения CIELAB каждого образца по происхождению, степени обжарки и температуре заваривания. В светлой обжарке различия между происхождением и температурой заваривания были гораздо легче различить, в то время как темная обжарка имела тенденцию быть более однородной в зависимости от происхождения и температуры заваривания. Интересно, что значения a* (соответствующие красноте кофе) меньше всего менялись в зависимости от степени обжарки и температуры заваривания, то есть краснота оставалась относительно постоянной. Горячие сорта имели самые низкие значения CIELAB. Любопытно, что у сортов Суматры, приготовленных при комнатной температуре, значения CIELAB были выше, чем у горячих и холодных сортов для всех трех видов обжарки.

Поскольку значения CIELAB существуют в трехмерном пространстве в виде набора из трех координат, их также можно отобразить на графике в трехмерном пространстве, что и было сделано. На рисунке 2 каждая точка данных в рамке представляет собой значения CIELAB для данного сорта, при этом цвет точки данных отражает степень обжарки (светлый, средний или темный), а цвет текста отражает температуру заваривания (4°C, 22°C и 92°C). Во всех точках данных есть две группы: степень обжарки и температура заваривания. В трехмерном пространстве сорта кофе группируются по степени обжарки, причем светлые сорта имеют самые высокие значения CIELAB, а темные — самые низкие. И наоборот, сорта с разной температурой заваривания равномерно распределены по всему пространству; четкой группировки по температуре заваривания среди значений тристимулятора не наблюдается.

Цвет сваренного кофе

Однако существует четкая тенденция относительно того, где значения тристимула лежат в трехмерном пространстве; настолько, что точки цветовых данных следуют линии, сформулированной с помощью симметричных параметрических уравнений.

Другими словами, значения CIELAB связаны между собой положительной линейной зависимостью; по мере уменьшения одного из значений, уменьшаются и два других. Рассмотрение сортов кофе по этой линии позволяет понять, чем они отличаются друг от друга. Например, кофе светлой обжарки из Эфиопии, сваренный при 4°C, имел наибольшую абсолютную разницу в значениях CIELAB по сравнению с кофе темной обжарки из Суматры, сваренным при 4°C, что ставит эти два сорта дальше всего друг от друга в трехмерном пространстве. Кроме того, относительная близость в трехмерном пространстве может указывать на то, насколько похожи два сорта: светлая обжарка Суматры при 92°C была больше похожа на Суматру средней обжарки, сваренную при 4°C, чем на Суматру светлой обжарки при 4°C. Другими словами, при заваривании светлой обжарки при более высокой температуре получился цвет, более характерный для темной обжарки, чем для светлой.

Различия сортов кофе

Что же все это значит

Цвет кофейного напитка сильно зависит не только от степени обжарки, но и от температуры заваривания, особенно при светлой или средней обжарке. Интуитивно это логично, так как увеличение интенсивности обжарки приводит к получению более темных кофейных зерен, что в свою очередь приводит к получению более темного кофейного напитка. Более удивительно то, что температура заваривания может также влиять на цвет кофейного напитка, что является областью исследования кофе, которая еще не изучена, даже с учетом недавнего роста популярности колдбрю. Понимание того, как эти два фактора в конечном итоге влияют на конечный напиток, может открыть возможности для продвижения на рынке и маркировки цвета кофе путем изменения степени обжарки и температуры заваривания.

Цветные фотографии кофейной гущи и кофейной чашки подчеркивают загадку того, как цвет передается от гущи к чашке. Несмотря на то, что зерна для каждой обжарки выглядят практически одинаково, цвет кофе, сваренного в зависимости от происхождения и температуры заваривания, значительно отличается. В ходе этого процесса выяснилось: хотя почва создает базовый слой цвета, который затем изменяется в процессе экстракции, цвет зерна не переходит непосредственно в цвет получаемого напитка. Различия в цвете каждого из сортов кофе представляют собой визуальное несоответствие, с которым потребители могут столкнуться при дегустации различных напитков. Поскольку цвет может служить индикатором качества или крепости напитка, такие большие различия в цвете могут повлиять на восприятие потребителем вкусовых характеристик кофе.

Колдбрю в чашке

Одним из наиболее заметных различий, которые исследователи обнаружили между образцами, был красноватый цвет колдбрю напитков. Предыдущие исследования показали, что напитки, окрашенные в красноватый цвет, могут казаться более сладкими и менее горькими на вкус, хотя неясно, будет ли разница в цвете, наблюдаемая в нашей работе, иметь такой же большой эффект. Тем не менее, разумно предположить, что различия в цвете при разных температурах заваривания могут влиять на воспринимаемый вкус напитка, особенно если речь идет о более красных сортах при 4°C и 22°C. В кофейной промышленности сенсорный анализ даже иногда проводится при красном освещении, чтобы минимизировать влияние восприятия образца.

Остается неясным, чем именно обусловлены различия в цвете между разными сортами кофе при разной степени обжарки и температуре заваривания. При обжарке кофе образуются меланоидины, которые придают обжаренным кофейным зернам коричневый цвет. Эти меланоидины могут сильно отличаться по размеру и форме в зависимости от степени обжарки и полимеризации, что в конечном итоге влияет на их экстрагируемость в кофейный напиток. Аналогичным образом, сахароза карамелизируется во время обжарки, образуя коричнево-пигментированные соединения (как те, которые придают карамели коричневый цвет!), которые могут по-разному экстрагироваться в кофейный напиток. Различия в растворимости могут объяснять различия в цвете различных сортов кофе. Для определения первопричины различий в цвете разных сортов кофе необходимы дальнейшие химические исследования.

В итоге, как степень обжарки, так и температура заваривания влияют на цвет кофейного напитка, но цвет кофейной гущи не всегда указывает на то, каким будет цвет заварки. Холодный кофе, сваренный при комнатной или холодильной температуре, будет иметь более красноватый цвет, чем типичный коричнево-черный цвет горячего кофе. Степень обжарки и температура заваривания могут быть выбраны специально, чтобы получить желаемый цвет кофе, что открывает ранее не исследованные возможности для маркировки и продвижения.