不同产地小粒种咖啡质量比较研究

不同产地小粒种咖啡质量比较研究 不同产地小粒种咖啡质量比较研究 2010年8月 Aug.2010 热带农业 TROPICALAGRICUIJTURALENGINEERING 第34卷第4期 Vo1.34,No.4 不同产地小粒种咖啡质量比较研究? 黄家雄李亚男杨世贵黄健杨蓓 杨呖李树维郭容琦程金焕 (云南省农业科学院热带亚热带经济作物研究所云南保山678025) 摘要以云南3个主产区的小粒种咖啡(CoffeaarabicaL.)生豆为,通过分析同一品种在不同产地,环境条 件下.咖啡生豆在感观,物理,化学和卫生指标上的差异,对其质量进行综合.结果明:3个主产区的咖 啡豆均达到国标和行业标准.为优质咖啡制品的加工原料:同一咖啡品种在3个不同产区的自然条件下种植, 得到的咖啡豆在感观,物理,化学和卫生指标上存在一定程度的差异,且不同产区的咖啡豆均有各自的优点. 关键词咖啡;主产区;质量;差异 中图分类号S571.203.1 ComparativeResearchontheQualityofCoffeaarabicafromDifferentProducingAreas HUANGJiaxiongLIYananYANGShiguiHUANGJianYANGBei YANGYangLIShuweiGUORongqiCHENGJinhuan (InstituteofTropicalandSubtropicalCashCrops,YunnanAcademyofAgricuhuralSciences ,Baoshan,Yunnan678025) AbstractBasedonthecomprehensiveanalysisandcomparisonofqualityindexinCoffeaarab icaL. collectedfromthreemajorproductionareasinYunnan.Theresultsindicatedthatbeansfromt hreeareas allmeetthenationalstandardandtradestandard.Thuscouldbethemanufacturedmaterialsoff inest coffee.Thereweresomedifferencesinsensory,physical,chemicalandhygienicindexwithth esame coffeevarietiesgrowinginthreedifferentareas.Meanwhilebeansfromdifferentproduction areasalsohad theirrespectivevirtues. KeywordsCoffee;majorproductionareas;quality;difference 咖啡是茜草科(Rubiaceae)咖啡属(Coffea gen)植物.原产非洲中北部.与可可,茶叶并称 世界3大饮料.其产量,产值和消费量均居3大饮料 作物之冠.在国际贸易中是仅次于石油的第2大原 料型产品[1-3]世界上栽培的咖啡以小粒种咖啡 (Coffe0arabicaL.)为主.约占8O%_1.中国种植 咖啡的省份有云南,海南,广东,广西和福建. 云南省由于具有发展小粒种咖啡独特的自然环境 优势.其咖啡种植面积占全国的98%以上.省内 咖啡规模化种植的地区有保山市,德宏州,普洱 市,临沧市,文山州,怒江州,楚雄州等.其中 普洱市,保山市和德宏州为主产区,咖啡种植面 积占全省80%以上].据报道,在保山,德宏,临 沧,思茅,西双版纳等热区种植的小粒种咖啡产量 较高.商品豆品质优越,具独特香醇味,深受消费 者青睐.在国内外咖啡市场具有较强的竞争力]. 咖啡质量由感观,物理性状,营养成分等决 定.咖啡质量的报道多数只涉及其营养成分[8". 有关不同产地咖啡的外观,营养成分含量等系统的 比较研究在国内尚未见报道本文以3个不同产区 (保山市,普洱市和德宏州)的小粒种咖啡为研究对象. 观测同一咖啡品种在不同产地,环境下,咖啡生豆 感观,物理,化学和卫生指标的差异,为今后咖啡 品种选育,栽培管理及加工技术等提供科学依据. 1材料与方法 1.1材料 供试咖啡生豆来自云南保山,普洱,德宏地 ?基金项目:农业部"咖啡加工关键技术引进,创新及推广"项目(No.2009一Z25); 公益性行业(农业)科研专项(No. 200903024).收稿日期:2010—08—01责任编辑/赵军明 E-reall:rngcrngc3@gmail.tom 一 7一 2010年8月热带农业工程第34卷第4期 区,产于2009—2010年.品种为Catimor系列保山 样品来源于潞江坝新寨基地(海拔900—1i00m)和三叠 水基地(海拔l300m)的混合样:普洱样品来源于思茅 区(海拔1100—1200m):德宏样品分别来源于盈江(海 拔l200—1500m)和潞西(海拔800一l300m)的混合样 各样品数量为lkg.密封保存. 1.2采样地自然条件 1.2.1保山样品产地自然条件 保山市隆阳区位于北纬24o46,_25o38.东经 98o43"-99.26,热区分布于潞江,芒宽,蒲缥,杨 柳4个乡镇,63个行政村,国土面积2014kmz,耕地 面积23450hm..潞江坝位于怒江中下游.处于高黎 贡山与横断山之间,怒江纵穿全境,潞江坝为典型 的干热河谷气候,具有气候炎热,干旱少雨,年温 差小,昼夜温差大的特点,年均温21.5?,降雨量 751.4mm.土壤为褐红壤和燥红土.pH值5.5-7.O之 间.呈微酸性至中性反应.咖啡主要分布在海拔 700一l500m之间(样品产地气象要素详见表1) 表1咖啡样品采集地气候条件 1.2.2德宏样品产地自然条件 德宏州位于东经97o31,_98o43.北纬23o50 - 25o20之间.其中热区主要分布在海拔1lO0m以 下,气候特点是冬无严寒,夏无酷暑;雨量充沛, 干湿季分明;气温年较差小,日较差大;日照充 足;霜期短,霜日少;年降雨量l400—1700film, 年平均气温l8.4—20?.主要有山地红壤,赤红 壤,砖红壤等.属微酸性. 1.2.3思茅样品产地自然条件 思茅区地处北纬22~27,_23o06.东经100o19 - 101o27之间.热区分布在海拔578一i200Ill之间. 具有低纬,高温,多雨,湿润,静风的特点,年均 气温17.8?,年均降雨量l514.1mm,无霜期318d; 土壤为砖红壤和砖红壤性土,pH值呈酸性. 1.3方法 3-#-样品于2010年3月l9日送云南省农业科学院 质量标准与检测技术研究所检测分析.分析仪器为 原子吸收光谱仪和气象色谱仪. 1.3.1感官指标 按照云南省地方标准小粒咖啡一咖啡豆 (DB53/T154.54-2006)和农业行业标准一咖啡生豆 (NY/T604-2006)进行分析 1.3.2物理指标 按照云南省地方标准小粒咖啡一咖啡豆(DB 53/T154.54-2006)标准进行分析. 1.3.3化学指标 水分按GB/T5009.3—2003标准进行分析:灰分 一 8一 按GB/T5009.4-2003标准进行分析:水浸出物按 GB/T8305—2002标准进行分析:咖啡因按GB/T 5009.139—2003标准进行分析:总糖按GB/T5009.7— 2008标准进行分析:蛋白质按GB/T5009.5-2003标 准进行分析:粗脂肪按GB/T5009.6-2008标准进行 分析:粗纤维按GB/T5009.10—2008标准进行分析. 1.3.4卫生指标 砷按GB/T5009.11-2003标准进行分析:铅按 GB/T5009.12-2003标准进行分析:铜按GB/T 5009.13—2003标准进行分析:六六六按GB/T5009. 19—2008标准进行分析:DDT按GB/T5009.19—2008 标准进行分析 2结果与分析 2.1不同产地咖啡豆外观及感官指标 在感官方面.3个产地的杯品均为一级.咖啡 香气浓郁.风味和口感都很好.在外观上,3个产 地咖啡豆均为浅蓝色.气味清新无异味(表2).3个 样品感官分析结果均符合DB53/T154.54—2006和 N1『/T604—2006标准要求,杯品,色泽一流. 表2不同产地咖啡豆外观及感官特征比较 2.2不同产地咖啡豆物理指标 不同产地咖啡豆物理指标见表3.咖啡豆的物 黄家雄等不同产地小粒种咖啡质量比较研究 理性状决定咖啡的外观品质及价格.咖啡豆直径? 5.6唧所占的比例称为粒度?.咖啡豆粒度最高为 德宏样品,为95%;其次是普洱(94%);保山样品最 低,为92%.3个产地的粒度均大T9o%,符合DB 53/T154.54—2006的标准. 表3不同产地咖啡豆物理指标比较 碎豆与变色豆统称为缺陷豆.是指DB53/T 154.54—2006中确立的破碎豆和变色豆.来源于咖 啡浆果或咖啡初加工,仓贮过程[.在碎豆指标 上,普洱的碎豆比率最高,为3%:其次是德宏, 为2.3%:最少的是保山,为2%.在变色豆指标上, 德宏样品的变色豆比率最高,为1%:居中的为普 洱样品,为0.8%,最少的是保山样品.为0.4%.3 个产地的碎豆与变色豆所占样品比例均符合DB 53/T154.54-2006的标准 异物是指除咖啡豆以外的其他物质3个产地的 样品均无异物.符合DB53/T154.54-2006的标准. 2.3不同产地咖啡豆化学指标 咖啡之所以能在短期之内流行全球.主要在于 咖啡其特有的香气.这些香气的生成则完全来自咖 啡所含的成分.经焙炒及调制过程而生成.并未添 加任何添加物.由于各种咖啡豆具有不同的化学成 分及含量.因此形成了不同的香气特质及Vi味[12]. 2.3.1水分 与其它种食物及饮料一样.因含有相当量的水 化胶体性大分子物质.如蛋白质及多醣类等.使水 分以多种不同的物理及化学结合的方式.存在咖啡 豆中[4,13-14].3个产地的水分含量均小于l2.5%.均 符合GB/T5009.3-2003?12.5%的控制标准其中 德宏样品含水量最高,达l1.6%;保山与普洱的样 品水分含量相同,均为10.7%(表4) 2.3.2灰分 灰分是指咖啡在高温灼烧时.发生一系列物理 和化学变化,最后有机成分挥发逸散.而无机成分 (主要是无机盐和氧化物)则残留下来.这些残留物称 为灰分[13-14].3个产地的灰分含量符合GB/T5009.4 — 2003?4.2%的控制标准,均小于4.2%其中普洱 的样品灰分含量最高,为3.6%;保山与德宏的样 品灰分量相同.均为3.4%(表4). 2.3.3水浸出物 咖啡的水浸出物主要指的是除咖啡豆内蛋白质, 盐类,维生素外能溶于水的浸出性物质[】纠.保山 样品的水浸出物为27.70%:普洱样品为33.60%;德 宏样品为30.40%(表4).3个样品均符合GB/T 8305—2002?20%的标准 2.3.4咖啡因 咖啡因是咖啡豆中含有的最主要植物碱.咖 啡因对人体生理效应最明显的作用是对中枢神经 的刺激作用.可减轻肌肉疲劳.促进消化液分 泌:咖啡风味中的苦味,也是咖啡因所致[1.保 山样品咖啡因含量最高为0.83%:普洱样品含量最 低.为0.72%;德宏样品含量处于中间状态,为 0.75%(表4)3个产地的咖啡因含量均符GB/T 1.2%的控制标准 5009.139-2003? 2.3.5总糖 通常.咖啡生豆所含的糖分经烘焙后大部分 转化成褐色的焦糖.焦糖和丹宁酸互相结合,产 生稍苦的甜味[13-14].保山,德宏样品总糖含量均 为9.21%.符合GB/T5009.7-2008?9.0%的控制标 准:而普洱样品含量为8.49%(表4),低于GB/T 5009.7-2008?9.0%的控制标准.可看出普洱样品 在烘焙过程中咖啡豆着色较浅 2.3.6蛋白质 蛋白质是卡路里主要来源.占咖啡生豆营养成分 比例不高.保山,德宏样品蛋白质含量均为13.60%: 而普洱样品含量最高.为14.10%(表4).3份样品均 符合GB/T5009.5-2003?11.0%的控制标准 2.3.7粗脂肪 生咖啡豆粗脂肪由存在于胚乳中的咖啡油及咖 啡豆外层的蜡质组成,咖啡油不仅含三甘油脂.也 含相当量的其他脂质成分(咖啡的特质)脂肪对咖 啡风味和质量尤其重要.而最主要的是酸性脂肪和 挥发性脂肪.所谓的酸性脂肪即脂肪中含有酸.其 强弱会因咖啡种类不同而异.挥发性脂肪是咖啡香 气的主要来源,会散发出约40种芳香物质[13-14] 保山样品中所含的粗脂肪含量为10.54%:普洱样 品为12.38%;德宏样品为11.20%(表4).均符合 GB/W5009.6—2008?5.0%的标准 2.3.8粗纤维 粗纤维是咖啡豆利用硫酸及苛性碱处理后剩 余的不溶性残渣.生豆的纤维质烘焙后会炭化. 一 9一 2010年8月热带农业工程第34卷第4期 碳质和糖份的焦糖化互相结合形成咖啡色调[]. 保山样品粗纤维20.90%;普洱样品22.60%:德宏 样品25.20%(表4).符合GB/T5009.10—2008435% 标准.3个样品粗纤维含量各不相同.说明不同产 地咖啡生豆在同一条件下焙炒,色调不同. 表4不同产地咖啡豆化学指标比较 2.4不同产地咖啡豆卫生指标 3个样品砷含量符合GB/T5009.11—2003标准: 铅含量符合GB/T5009.12,2003标准:铜符合GB/T 5009.13—2003标准:六六六符合GB/T5009.19—2008 标准;DDT符合GB/T5009.19—2008标准(表5). 表5不同产地咖啡豆卫生指标比较 3结论与讨论 保山,普洱,德宏3个产地的咖啡豆外观色泽 与感官,物理指标,化学指标和卫生指标均达到国 标,行业标准和云南省地方标准的规定要求,为优 质小粒咖啡制品的加工原料.由于受气候,土壤等 多因素影响.各地所产咖啡豆的理化指标存在一定 差异由本研究结果可知.保山,普洱,德宏3个 产地的咖啡均为杯品一级.口感,香气极佳,外观 品质较好在咖啡生豆的物理性状上.保山的粒径 偏小.普洱,德宏的粒径偏大.这可能与各地降雨 量有关(普洱,德宏为湿热区,降雨量多,保山市潞江坝 为干热区.降雨量少).同时发现.保山咖啡豆中缺 陷豆较少.物理性状均匀,商品价值高.从化学成 一 1O一 分中可见.普洱咖啡豆的水浸出物含量最高.出粉 率较高.深加工价值高,同时测出其粗脂肪含量也 较高,说明其焙炒后咖啡豆香味更浓郁保山咖啡 豆所含咖啡因较高.说明3-J"产地咖啡等量情况下 保山咖啡的提神醒脑效果较好德宏咖啡豆的总糖 及粗纤维较高.说明其焙炒后咖啡豆的色泽较好 综上,保山,普洱,德宏所产的咖啡豆均为优 质咖啡豆,且都有各自的优点.具较大的开发潜 力.各地区可根据当地咖啡豆特点对咖啡资源进行 进一步的合理开发和利用.同时可以看出.影响生 咖啡豆质量的因素很多.包括海拔,气候,土壤及 栽培管理等因素.具体原因还有待于进一步研究 参考文献 1杨鼎和.热带作物栽培学各论(第2版)[M].北京:中国 农业出版社.1996:3 2华南热带农业大学.遗传与热带作物育种[M].北京: 中国农业出版社.1996:8 3中国热带农业科学院.华南热带农业大学.中国热带作 物栽培学[M].北京:中国农业出版社,1998: 438—459 4黄家雄.小粒咖啡标准化生产技术[M].jB京:金盾出 版社.2009:12 5李蚰峰,彭忠良,杨世贵,等.小粒咖啡性状与产量的 关系[J].云南热作科技,2001,24(3):5-6 6龙乙明.王剑文,佘宇平,等.云南小粒种咖啡[M]. 昆明:云南科技出版社,1997:18—64 7杨焰平.李维锐,李文伟.云南省咖啡生产现状,存在 问题及今后发展意见[J].热带农业科技,2003,26 (2):18—20 8陈建白.云南咖啡豆化学成分[J].热带农业科技, 1986(2):13 9詹家芬.陆舍铭.曲国福,等.老挝咖啡的挥发和半挥 发性成分提取分析[J].食品研究与开发,2008(2): 125—129 1O易超然.卫中庆.咖啡因的药理作用和应用[J].医学 研究生.2005.18(3):270—272 l1龙文静.咖啡豆中咖啡因与绿原酸的研究进展[J].广 西轻工业.2010(1):卜2 l2席炎.使咖啡豆保持长久的香气[J].中国食品学 报.2008,8(6):181 13顾红惠.杨开正.小粒咖啡生豆加工与贮存[J].云 南农业科技,2010(2):58—60 l4方卫山,牛宪伟,霍星光,等.云南小粒种咖啡豆精 制加工工艺[J].农产品加工学刊,2009(10): 116—118