Кофе: содержание кофеина и антиоксидантная активность на разных этапах экстрагирования

Автор: Нилова Л.П., Малютенкова С.М., Тверской В.Р., Мухутдинов Р.Р.

Журнал: Вестник Красноярского государственного аграрного университета @vestnik-kgau

Статья в выпуске: 10, 2024 года.

Бесплатный доступ

Цель исследования - изучение динамики извлечения кофеина и антиоксидантной активности при экстрагировании кофе в условиях индустрии питания. Экстракцию кофе проводили водой в 4 этапа по 100 мл в капсульной кофемашине и на каждом этапе в экстрактах определяли растворимые сухие вещества (РСВ) рефрактометрически, содержание кофеина спектрофотометрически, антиоксидантную активность (АОА) на кулонометре «Эксперт-006-антиоксиданты». Для экстрагирования использовали по два наименования кофе - арабика и робуста. Экстракты, полученные из 7 г кофе разных видов и наименований, отличались содержанием РСВ, кофеина и АОА, но их динамика при экстрагировании носила аналогичный характер. Экстракты, полученные на I этапе, характеризовались максимальным количеством РСВ (0,84-1,64 %) и АОА (287,76-327,38 мг рутина/100 мл), которая составляла 67-70 % от суммарных значений за все этапы экстрагирования и количественно преобладала в кофе робуста. Дальнейшее экстрагирование снижало АОА экстрактов, но наибольшие изменения происходили на III этапе, уменьшив АОА кофейных экстрактов в 8-10 раз по сравнению с предыдущим этапом. Динамика содержания кофеина в экстрактах на разных этапах экстрагирования отличалась от АОА. Экстракты, полученные на I и II этапах, имели сопоставимое количество кофеина, статистически значимые различия установлены только в экстрактах кофе робуста. На III этапе экстрагирования содержание кофеина уменьшилось более чем в 2 раза. Экстракты, полученные на II этапе из уже использованного кофе (кофейная гуща), содержат кофеин и антиоксиданты, что позволит их использовать для производства пищевых продуктов с заданными свойствами.

Еще

Кофе, арабика, робуста, растворимые сухие вещества, кофеин, антиоксидантная активность, экстрагирование

Короткий адрес: https://sciup.org/140307609

IDR: 140307609 | DOI: 10.36718/1819-4036-2024-10-192-199

Список литературы Кофе: содержание кофеина и антиоксидантная активность на разных этапах экстрагирования

Babova O., Occhipinti A., Maffei M.E. Chemi-cal partitioning and antioxidant capacity of green coffee (Coffea arabica and Coffea cane-phora) of different geographical origin // Phytochemistry. 2016. № 123. P. 33–39. DOI: 10.1016/j.phytochem.2016.01.016.
Игнатова Д.Ф., Макарова Н.В. Исследование антиоксидантных свойств различных видов кофе // Индустрия питания. 2020. Т. 5, № 4. С. 74–81. DOI: 10.29141/2500-1922-2020-5-4-11.
Comparison of the effect of extraction methods on the quality of green coffee oil from Arabica coffee beans: Lipid yield, fatty acid composi-tion, bioactive components, and antioxidant activity / W. Dong [et al.] // Ultrasonics Sono-chemistry. 2021. № 74. 105578. DOI: 10.1016/j.ultsonch.2021.105578
Comparing antioxidant capacity of purine alka-loids: A new, efficient trio for screening and discovering potential antioxidants in vitro and in vivo / B. Tsoi [et al.] // Food Chemistry. 2015. № 176. P. 411–419. DOI: 10.1016/j. foodchem.2014.12.087.
Bio-recycling of spent coffee grounds: Recent advances and potential applications / B. Yusufoğlu [et al.] // Current Opinion in Food Scien-ce. 2024. № 55. P. 101–111. DOI: 10.1016/j. cofs.2023.101111.
Murthy P.S., Naidu M.M. Sustainable mana-gement of coffee industry by-products and value addition – A review // Resources, Con-servation and Recycling 2012. № 66. P. 45–58. DOI: 10.1016/j.resconrec.2012.06.005.
Effects of drying on physical properties, phenolic compounds and antioxidant capacity of Robusta wet coffee pulp (Coffea canephora) / T.M.K. Tran [et al.] // Heliyon. 2020. № 6. e04498. DOI: 10.1016/j.heliyon.2020.e04498.
Karmee S.K. A spent coffee grounds based biorefinery for the production of biofuels, biopolymers, antioxidants and biocomposites // Waste Management. 2018. № 72. P. 240–254. DOI: 10.1016/j.wasman.2017.10.042.
The impact of different drying methods on the physical properties, bioactive components, an-tioxidant capacity, volatile components and in-dustrial application of coffee peel / D. Hu [et al.] // Food Chemistry: X. 2023. № 19. 100807. DOI: 10.1016/j.fochx.2023.100807.
Use of spent coffee grounds as food ingredient in bakery products / N. Martinez-Saez [et al.] // Food Chemistry. 2017. № 216. P. 114–122. DOI: 10.1016/j.foodchem.2016.07.173.
Choi B., Koh E. Spent coffee as a rich source of antioxidative compounds // Food Sci Bio-technol. 2017. № 26 (4). P. 921–927. DOI: 10.1007/s10068-017-0144-9.
Andrade C., Perestrelo R., Câmara J.S. Bioac-tive compounds and antioxidant activity from spent coffee grounds as a powerful approach for its valorization // Molecules. 2022. № 27. 7504. DOI: 10.3390/molecules27217504.
Recovery of natural antioxidants from spent coffee grounds / A. Panusa [et al.] // J. Agric. Food Chem. 2013. № 61. P. 4162–4168. DOI: 10.1021/jf4005719.
Extraction, identification and quantification of polyphenols from spent coffee grounds by chromatographic methods and chemometric analyses / M. Ramón-Gonçalves [et al.] // Waste Management. 2019. № 96. P. 15–24. DOI: 10.1016/j.wasman.2019.07.009.
Incorporation of spent coffee grounds in muf-fins: A promising industrial application / D.B. Benincá [et al.] // Food Chemistry Ad-vances. 2023. № 3. 100329. DOI: 10.1016/j. focha.2023.
Extraction of antioxidant phenolic compounds from spent coffee grounds // S.I. Mussatto [et al.] / Sep. Purif. Technol. 2011. № 83. Р. 173–179. DOI: 10.1016/j.seppur.2011.09. 036.
Influence of extraction process on antioxidant capacity of spent coffee / J. Bravo [et al.] // Food Research International. 2013. № 50. P. 610–616. DOI: 10.1016/j.foodres.2011.04. 026.
Improving the recovery of phenolic compounds from spent coffee grounds by using hydro-thermal delignification coupled with ultrasound assisted extraction / P.J. Arauzo [et al.] // Bio-mass and Bioenergy 2020. № 139. 105616. DOI: 10.1016/j.biombioe.2020.105616.
Optimization of microwave-assisted extraction of natural antioxidants from spent espresso coffee grounds by response surface methodo-logy / M. Ranic [et al.] // Journal of Cleaner Production. 2014. № 80. P. 69–79. DOI: 10.1016/j.jclepro.2014.05.060.
Comparing the efficiency of extracting antioxi-dant polyphenols from spent coffee grounds using an innovative ultrasound-assisted ex-traction equipment versus conventional me-thod / M. Beaudor [et al.] // Chemical Engi-neering & Processing: Process Intensification. 2023. № 188. 109358. DOI: 10.1016/j.cep. 2023.109358.
Extraction of bioactive compounds from spent coffee grounds using ethanol and acetone aqueous solutions / I. Bouhzam [et al.] // Foods. 2023. № 12. 4400. DOI: 10.3390/foods 12244400.
Recovery of phenolic compounds from spent coffee grounds through optimized extraction processes / N. Solomakou [et al.] // Sustaina-ble Chemistry and Pharmacy. 2022. № 25. 100592. DOI: 10.1016/j.scp.2021.100592.
Optimization of autohydrolysis conditions to extract antioxidant phenolic compounds from spent coffee grounds / L.F. Ballesteros [et al.] // Journal of Food Engineering. 2017. №199. P. 1–8. DOI: 10.1016/j.jfoodeng.2016.11.014.
Optimization of the extraction from spent cof-fee grounds using the desirability approach / M.R. Gigliobianco [et al.] // Antioxidants. 2020. № 9. 370. DOI: 10.3390/antiox9050370.
Caffeine content and antioxidant activity of various brews of specialty grade coffee / M. Miłek [et al.] // Acta Sci. Pol. Technol. Ali-ment. 2021. № 20 (2). P. 179–188. DOI: 10.17306/J.AFS.2021.0890.
Влияние способов заваривания кофе на органолептические и физико-химические свойства / Л.А. Лашманова [и др.] // Вестник КрасГАУ. 2023. № 3. С. 181–187. DOI: 10.36718/1819-4036-2023-3-181-187.
Кофе: химический состав, антиоксидантная активность и влияние на здоровье человека / А.Я. Яшин [и др.] // Лаборатория и производство. 2020. № 2. С. 88–102. DOI: 10.32757/2619-0923.2020.2.12.88.102.

Еще

Статья научная