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随着咖啡需求增长、价格飙升,寻找可持续咖啡替代品迫在眉睫。研究人员以蛇皮果(Salacca edulis R)种子为对象,研究不同干燥和烘焙方式对其理化特性、挥发性成分及感官属性的影响。结果表明其有望成咖啡替代品,为咖啡产业提供新方向。
在全球饮品的大舞台上,咖啡可是不折不扣的 “明星”,它的受欢迎程度仅次于水。近年来,咖啡的消费热度持续攀升,特别是在亚洲地区,自 2018 年起消费量大幅增长了 14.5%。然而,伴随着需求的高涨,咖啡的供应却面临诸多挑战,这直接导致咖啡价格一路飙升。就拿美国来说,到 2021 年,进口咖啡的价格涨幅高达 65%。这一价格变动,无论是对普通消费者,还是咖啡加工行业,都产生了不小的影响。于是,寻找一种既能够替代传统咖啡豆,又能保持良好感官特性的可持续咖啡来源,成为了亟待解决的问题。
传统的咖啡主要来源于阿拉比卡咖啡(Coffea arabica)和罗布斯塔咖啡(Coffea canephora)等品种。其实,在大自然中,还有许多植物材料也有着与咖啡相似的风味和理化特性。其中,蛇皮果(Salacca edulis R)的种子就颇具潜力。蛇皮果是一种原产于印度尼西亚的热带水果,2022 年其产量达到了 114.7 万吨。不过,人们通常只食用蛇皮果的果肉,而占果实质量 35 - 44% 的种子却往往被当作废弃物丢弃。如果能将这些被忽视的种子转化为咖啡替代品,不仅可以解决蛇皮果加工过程中的废弃物处理问题,还能为消费者提供一种全新的功能性饮品。此前有研究发现,蛇皮果种子的风味与麝香猫咖啡相似,且咖啡因含量更低,这对于那些对咖啡因敏感、饮用普通咖啡会肠胃不适的消费者来说,无疑是个好消息。但之前关于干燥和烘焙对蛇皮果种子制成的咖啡影响的研究并不系统。
为了深入探究这一问题,来自印度尼西亚的研究人员开展了一项研究。他们对不同干燥(日晒干燥、橱柜干燥、微波干燥)和烘焙(中度烘焙 240°C,14 分钟;深度烘焙 245°C,15 分钟)处理后的蛇皮果种子咖啡进行了全面分析。最终发现,蛇皮果种子有潜力成为可持续的咖啡替代品。相关研究成果发表在《Biocatalysis and Agricultural Biotechnology》上。
研究人员在这项研究中运用了多种关键技术方法。在分析颜色、水分和 pH 值时,采用了相应的专业测定手段。对于挥发性化合物的分析,使用了气相色谱 - 质谱联用仪(GC - MS)结合顶空固相微萃取(HS - SPME)技术,这种方法能够全面地分析蛇皮果种子咖啡中的挥发性成分,而此前的研究并未对此进行深入探索。
下面来看具体的研究结果:
- 颜色、水分和 pH 值:不同的干燥和烘焙方式对蛇皮果种子咖啡的颜色、水分含量和 pH 值有显著影响。颜色作为咖啡外观的重要属性,与产品质量相关,也是消费者接受度的重要指标。研究发现,经过处理后,咖啡的水分含量被有效降低到了适合咖啡生产的水平,pH 值在 4 - 5 之间,与传统咖啡豆相似。
- 抗氧化活性和总酚含量:在不同处理组中,微波干燥并中度烘焙(MD - M)的蛇皮果种子咖啡表现最为突出,其抗氧化活性达到了 75.28%,总酚含量为 101.30 mg GAE/g,高于其他处理组。抗氧化活性和总酚含量是衡量咖啡品质和健康价值的重要指标,这表明该处理方式能最大程度保留咖啡中的有益成分。
- 咖啡因含量:蛇皮果种子咖啡的咖啡因含量在 0.72 - 1.15 g/100 g 之间,明显低于传统咖啡豆。对于那些想要减少咖啡因摄入的消费者来说,蛇皮果种子咖啡是个不错的选择。
- 挥发性化合物:研究通过 GC - MS 和 HS - SPME 技术,鉴定出了蛇皮果种子咖啡中的挥发性化合物,包括呋喃、醛类和吡嗪等。这些化合物为咖啡带来了类似咖啡的香气和风味,进一步证明了蛇皮果种子作为咖啡替代品的潜力。
- 感官分析:经过感官分析发现,蛇皮果种子咖啡具有浓郁的水果、烟熏、焦糖、甜味、木质和坚果香气,酸味和苦味是其主要的味觉特征。这些独特的风味使得蛇皮果种子咖啡具有一定的市场竞争力。
综合来看,这项研究意义重大。它不仅为解决咖啡供应问题提供了新的思路,也为蛇皮果种子的高值化利用开辟了新途径。通过系统研究干燥和烘焙对蛇皮果种子咖啡的影响,为优化其生产工艺、实现商业化推广提供了有力的理论依据。同时,蛇皮果种子咖啡作为一种低咖啡因饮品,也满足了特定消费群体的需求,有望在未来的饮品市场中占据一席之地,推动咖啡产业向更加可持续的方向发展。