Профиль минеральных элементов кофе в процессе экстрагирования

Введение. Для многих потребителей кофе стал частью их образа жизни и повседневной привычкой, которые ценят его за превосходный вкус, аромат и стимулирующий эффект за счет содержания кофеина. Около 40 % населения мира потребляет, по крайней мере, одну чашку кофе в день [1, 2]. Недавние исследования все чаще показывают, что фенольные антиоксиданты, содержащиеся в кофе, при регулярном его употреблении (около 2–4 чашек в день) способствуют повышению иммунитета, и связано это с более низким риском смертности из-за развития неинфекционных заболеваний, включая ишемическую болезнь сердца, рак, повреждения печени и цирроз [3, 4]. Ежедневное потребление кофе в таком количестве может восполнять потребность в некоторых макро- и микроэлементах, что показывают исследования, опубликованные в последние годы [1, 5, 6].

Состав минеральных элементов кофе, как и любого растительного объекта, зависит от ботанического вида, места произрастания, способа выращивания [7, 8]. При этом нельзя не учитывать производственные процессы в получении готового продукта (зеленый или жареный кофе, в зерне, молотый или растворимый) [3, 8, 9], способ приготовления напитка и минеральный состав воды для приготовления [1, 10–12].

Происхождение кофе является наиболее важным фактором, влияющим на минеральный состав кофейных зерен. Установлены межконтинентальные различия в общем количестве минеральных элементов в кофе: Африка > Южная Америка > Азия и Центральная Америка [13]. Вероятно, поэтому в литературе данные по общему содержанию минеральных веществ в зеленых кофейных зернах отличаются. По данным [9], зеленые кофейные зерна содержат минеральных веществ 3,0–5,4 % в пересчете на сухое вещество, по данным [7] – 1,5–4,2 %, причем в арабике их больше, чем в робусте до 18 % [6].

В зависимости от метода определения в кофейных зернах обнаруживают до 22 минеральных элементов, среди которых основными являются K, Ca, P, Fe, Mn, Zn и Cu, оказывающих положительное влияние на здоровье. Около 40 % приходится на К [9, 14, 15], количество которого преобладает в бразильской арабике, так же, как и Mg. Напротив, P, Ca и Fe преобладают в африканских сортах арабики: P – в кенийских, Ca – эфиопских, Fe – ангольских кофейных зернах [13]. Количество минеральных веществ зависит от метода обработки (сухой, влажный) кофейных бобов. Kalschnea et al. [16], исследуя 20 сортов бразильской арабики, установили, что использование сухой обработки бобов обеспе- чивает более высокое содержание Ca, K, Mn в кофейных зернах, а мокрый способ – более высокое содержание Cu и Zn. При этом они связывают более высокое содержание Cu и Zn при низких уровнях Mn, Mg и K с высокой сенсорной оценкой напитков.

Переработка кофейных зерен в готовые продукты может приводить к различиям в их минеральном составе. Обжарка не изменяет концентрацию минеральных элементов [9, 15], деко-феинизация – повышает, ароматизация – снижает. Растворимый кофе содержит больше только тех минеральных элементов, которые обладают хорошей растворимостью. Поэтому количество К в растворимом кофе всегда больше в 1,5–2 раза, чем в зерновом или молотом кофе, а Cu, Mn или Fe – меньше в 2; 1,3 и 1,2 раза соответственно [15]. По данным [6], среднее содержание основных элементов в жареном кофе (арабике и робусте) находится в порядке: K > P > S > Mg > Ca > Na, микроэлементов: Fe > Mn > B > Cu > Zn > Ni > Pb > Cd ≈ Cr. Потенциально токсичные элементы в приготовленных кофейных напитках содержатся в низких концентрациях и не наносят вреда здоровью. Похожие результаты получены Janda K. et al. при исследовании 100 % арабики, реализуемой в Польше [1].

Во время приготовления кофейного напитка путем прямого контакта жареного кофе с горячей водой часть минеральных элементов переходит в заварку в процессе экстракции твердого вещества в жидкость согласно закону диффузии Фика [17]. Растворимость минеральных элементов в горячей воде различается, поскольку некоторые из них более водорастворимы, чем другие [18]. Минеральный профиль кофе эспрессо можно представить как K > P > Mg > Ca > Na > Mn > Fe для разных стран и континентов, хотя он количественно отличается. Например, по данным [13], концентрации K колебались от 1271,0 (Мексика, Центральная Америка) до 3173,0 мг/100 г (Бразилия, Южная Америка). Для каждой континентальной группы K всегда показывал самые высокие значения, а Fe – самые низкие.

На минеральный профиль напитка оказывает влияние способ приготовления кофе. Janda et al. [1], исследуя 5 способов заваривания кофе, установили, что эспрессо не является оптимальным для максимальной экстракции минеральных элементов в напитке. Кофе, приготовленный простым настаиванием и с помощью аэропресса, содержит больше калия, магния, марганца, хрома и кобальта, чем эспрессо. В зависимости от способа заваривания, соотношения кофе и воды и растворимости минерального элемента напиток может содержать от 1 % Ca, Cu, Zn или Fe до 75 % К, Na от исходного количества в кофе [1, 12, 15]. Остальное их количество остается в кофейной гуще, которая может быть использована как обогащающая добавка в производстве мучных кондитерских изделий – печенья [19] или маффинов [20]. По данным [21], кофейная гуща содержит золы 2,16 %, в которой основными элементами являются: K > Ca > Mg, с количеством от 832 до 252 мг/100 г.

Кофейную гущу рассматривают как ингредиент в пищевых продуктах только после приготовления кофе или производства растворимого кофе, то есть после однократной экстракции. Но повторное экстрагирование (экстрагирование самой кофейной гущи) приводит к получению экстрактов, содержащих антиоксиданты и кофеин [22, 23], что может позволить их использовать в производстве других напитков. После повторного экстрагирования кофейная гуща не содержит кофеин и антиоксиданты [22, 23], но в ней остаются пищевые волокна и минеральные элементы [21].

Цель исследования – изучить профиль минеральных элементов кофейной гущи, образующихся в процессе двухкратного экстрагирования кофе.

Задачи: провести экстракцию кофе и кофейной гущи на примере образцов арабики и робусты; провести озоление кофе и кофейной гущи после двух экстракций КГ1 и КГ2; определить рентгеноспектральным методом соотношение минеральных элементов в кофе, кофейной гуще КГ1 и КГ2 и определить их количество в пересчете на золу.

Объекты и методы. Проведение исследований осуществляли на примере образцов кофе жареного молотого: арабика «Живой кофе», ООО «ЖК ХОЛДИНГ», Россия; робуста «PIAZZA DEL CAFFE», Вьетнам. Для экстрагирования использовали бутилированную питьевую артезианскую воду «Аква Балт», ООО «Завод напитков», Ленинградская область с общей минерализацией 0,05–0,50 г/л, основной состав по данным производителя, мг/л: катионы – К⁺ – 0,2–20; Na⁺ – 5,0–75; Ca²⁺ – 0,2–50; Mg²⁺ – 0,2–30; анионы – HCO 3 ^– – 2,0–40; Cl^– – 15–150; SO 4 ^2– – 0,2–25.

Кофейную гущу (КГ1) получали после экстрагирования 7 г кофе питьевой артезианской водой с использованием капсульной кофемашины Nescafe Krups Dolse Gusto КР1А3В10, Индонезия. КГ1 использовали для второго экстрагирования, получая КГ2. Пробы кофейной гущи КГ1 и КГ2 высушивали до постоянной массы и хранили до проведения исследований.

Исследование минерального состава кофе, кофейной гущи после двух экстракций КГ1 и КГ2, высушенных до постоянной массы, осуществляли рентгеноспектральным методом на спектрометре рентгенофлуоресцентном EDX-7000P (SHIMADZU, Япония). Идентификацию минеральных элементов проводили в автоматическом режиме с использованием программного обеспечения EDX-NAVI (SHIMADZY) по градуировочной кривой, построенной по стандартным образцам и сохраненной в памяти спектрометра. В результате был получен профиль минеральных элементов в процентном соотношении. Для пересчета процентного соотношения минеральных элементов с их количеством в зольном остатке проводили озоление до постоянной массы проб кофе и кофейной гущи КГ1 и КГ2 согласно ГОСТ 15113.8.

Экстракцию кофе и КГ1 проводили три раза. Измерения проводили в трехкратной повторности. Статистическую обработку результатов измерений проводили в соответствии с критериями Стьюдента при доверительном интервале Р = 0,95 с использованием MS Excel.

Результаты и их обсуждение . Образцы кофе арабика и робуста отличались массовой долей золы (рис. 1), которой было больше в арабике в 1,23 раз, чем в робусте. Похожие результаты показаны в работе [6], где в арабике содержится на 18 % больше суммы минеральных элементов, чем в робусте, причем существенно преобладают K, Na и Mg. Несмотря на то, что авторы использовали по три образца кофе арабики и робусты разного географического происхождения, на этом основании нельзя утверждать, что арабика должна содержать больше минеральных элементов, чем робуста. Тем более что в наших исследованиях кофе арабика был произведен в России, а страна происхождения зерен не была указана.

Рис. 1. Массовая доля золы, мг/100 г Ash content, mg/100 g

Массовая доля золы в кофейной гуще КГ1, полученной после первого экстрагирования кофе, статистически значимо увеличивалась независимо от его ботанического вида: для арабики на 7,7 %, робусты – 7,3 %. Debastiani et al. [24] полагают, что кофе ведет себя как «губка», поглощая часть минеральных элементов из горячей воды для заваривания. Общая минерализация питьевой бутилированной воды, реализуемой в России, может составлять 200–

500 мг/л [25]. Влияние минерального состава воды на минеральный профиль приготовленных с ее использованием напитков из кофе подтверждают исследования [15], которые установили, что напиток из растворимого кофе содержит больше, чем кофе молотый, %: К – 9, Mn – 19, Zn – 6, Ca – 10, Ca и Na – 3.

Второе экстрагирование привело к уменьшению массовой доли золы в КГ2, что связано с высокой растворимостью в воде калия, преоб- ладающего как в кофе, так и в воде для экстракции. Однако статистически значимых различий массовой доли золы между КГ1 и КГ2 как для арабики, так и для робусты, не установлено. Каждый минеральный элемент имеет свой коэффициент переноса, что установлено [24] в результате сравнительного анализа минерального состава молотого кофе, кофейной гущи (отработанный кофе) и растворимого кофе. Самый высокий коэффициент переноса имеют калий и хлор. Это подтверждают результаты наших исследований уменьшения количества калия в КГ1 и КГ2 арабики и робусты в процессе экстрагирования (табл. 1, 2).

Профиль минеральных элементов исследуемых образцов кофе молотого жареного независимо от ботанического вида включал 10 минеральных элементов и представлял собой типичный для кофе ряд: К > P > Ca > S > Mg > Fe > Mn > Cu > Rb > Zn (табл. 1, 2). Похожие профили минеральных элементов кофе и преобладание в них К были получены в исследованиях других авторов [6, 9, 13]. Не всегда в профилях количество Р преобладает над количеством Ca [9, 12]. В то же время в работе [1] выявлено, что в кофе арабика, реализуемого в Польше, содержится меньше Ca, чем P и Mg, а последних приблизительно на одном уровне.

На долю макроэлементов от общего количества в кофе арабика приходилось 99,54 % (табл. 1), в кофе робуста – 99,61 % (табл. 2), среди которых преобладал К. В арабике его содержалось 1851 мг/100 г, а в робусте меньше на 29,4 %. Похожие различия в 30,4 % в содержании К между арабикой и робустой получены Senila et al. [6]. По данным [13] в зависимости от географического происхождения в кофе арабика содержание К может колебаться в широких пределах 1271,0–3173,0 мг/100 г. Наименьшее его количество содержится в арабике из Эфиопии

Таблица 1

Профиль минеральных элементов кофе Арабика и кофейной гущи (p < 0,05)

Mineral profile of Arabica coffee and coffee grounds (p < 0.05)

(1530,4 мг/100 г) и Мексики (1271,0 мг/100 г), что меньше, чем в исследуемых образцах арабики, и приближено к содержанию в образцах робусты.

В исследуемых образцах кофе количество Р было больше, чем Ca и S, но на порядок меньше, чем К, что не противоречит опубликованным данным [6, 9, 13]. В кофе арабика содержание Р было больше, чем в робусте на 18,3 %; Ca – на 26,8; S – на 19,9 %. Количество Р в образцах кофе превышало количество Ca на 28,5 и 37,5 % соответственно для арабики и робусты. Превышение количества Р над Ca является типичным и может доходить в арабике до 49,5 % [1]. Количество Mg в исследуемых образцах кофе было меньше, чем в большинстве опубликованных исследованиях [6, 9, 13], но по данным [12], представленных на основании исследований 10 образцов турецкого кофе, количество Mg в них находится в пределах 83,0–237,9 мг/100 г.

Из микроэлементов наибольшая доля в исследуемых образцах кофе приходилась на Fe, количественно не превышая 4 мг/100 г. Аналогичные результаты получены в исследованиях Janda et al. [1], где содержание Fe составляло 4,84 мг/100 г. Количество Fe, как в образцах арабики (табл. 1), так и робусты (табл. 2), было больше, чем Mn и Cu. Но его количество в кофе может быть как больше, так и меньше, чем Mn, в зависимости от географического происхождения, например, в китайском кофе [13]. Количество Zn составляло в арабике 0,61 мг/100 г, а в робусте было в 2 раза меньше. Zn не всегда удается идентифицировать в кофе, что связано с методами определения, но его содержание в 10 образцах турецкого кофе от «не обнаружено» до 42,7 мг/100 г [12], в кофе из Польши от 0,51– 0,67 [10] до 0,99 мг/100 г [1]. Rb в кофе определяют редко, он был идентифицирован только в одной работе [24].

Элемент	Соотношение, %			В пересчете на золу, мг/100 г
	Кофе	КГ1	КГ2	Кофе	КГ1	КГ2
1	2	3	4	5	6	7
К+	77,47	58,13	49,86	1561,00	1261,42	1059,02
Са2+	6,20	15,22	18,88	124,93	330,29	401,04
S 6+	5,25	9,88	11,66	105,79	214,40	247,66
P5+	7,97	10,73	11,85	160,60	232,84	251,69
Mg2+	2,65	5,06	6,67	53,40	109,80	141,67
Fe3+	0,19	0,53	0,61	3,83	11,50	12,95
Mn2+	0,10	0,19	0,22	2,02	4,12	4,67

Окончание табл. 1

1	2	3	4	5	6	7
Cu2+	0,07	0,16	0,17	1,41	3,47	3,61
Rb+	0,07	0,05	0,03	1,41	1,08	0,63
Zn2+	0,03	0,05	0,05	0,61	1,08	1,06

Таблица 2

Профиль минеральных элементов кофе Робуста и кофейной гущи (p < 0,05)

Mineral profile of Robusta coffee and coffee grounds (p < 0.05)

Элемент	Соотношение, %			В пересчете на золу, мг/100 г
	Кофе	КГ1	КГ2	Кофе	КГ1	КГ2
К+	76,40	61,79	56,59	1206,36	1047,34	936,00
Са2+	6,24	12,43	14,99	98,52	210,65	247,93
S 6+	5,59	8,99	10,43	88,26	152,38	172,51
P5+	8,58	11,75	11,93	135,48	199,16	197,32
Mg2+	2,80	4,19	5,03	44,21	71,02	83,20
Fe3+	0,20	0,56	0,61	3,16	9,54	10,09
Mn2+	0,10	0,16	0,22	1,58	2,71	3,64
Cu2+	0,05	0,07	0,13	0,79	1,18	2,15
Rb+	0,02	0,02	0,02	0,32	0,34	0,33
Zn2+	0,02	0,04	0,05	0,32	0,68	0,83

После первого экстрагирования изменилось соотношение минеральных элементов в КГ1, обусловленное уменьшением доли К и увеличением остальных минеральных элементов независимо от ботанического вида кофе. Исключением был Rb, количество которого в КГ1 из арабики уменьшалось (см. табл. 1), а из робусты – не изменялось (см. табл. 2).

Количество К в КГ1 из арабики и робусты уменьшилось на 23,7 и 15,2 % соответственно. Соли К обладают полной растворимостью в горячей воде, а ионы К+ – самым высоким коэффициентом переноса [18], поэтому он всегда присутствует в заваренном кофе в значительных количествах [1, 3, 13]. Olechno et al. [5] в своем обзоре сообщают, что для молотого и жареного кофе эффективность перехода калия в напиток при его приготовлении составляет 72,9–88,6 %, на что оказывает влияние способ приготовления. Наибольшая концентрация К была обнаружена в кофе арабика, приготовленном в аэропрессе [1]. Концентрация рубидия относительно высока в питьевом кофе, но он также остается в кофейной гуще [24].

Среди минеральных элементов, доля которых увеличивалось в КГ1, выделяется Са. В КГ1 из арабики его количество возросло в 2,64 раза, а КГ из робусты – в 2,14 раз. Переход Са из кофе в напиток так же, как и других элементов зависит от способа приготовления кофе, но для кофе эспрессо не превышает 25 % [1]. На увеличение количества Са в КГ могла оказать влияние вода, используемая для приготовления напитка из кофе, ионы Са2+ которой способны образовывать нерастворимые комплексы с полифенолами кофе [5, 24].

Многие авторы в напитках из кофе обнаруживают низкие уровни не только Ca, но и Fe, Cu и Zn несмотря на их присутствие в кофейных зернах в больших количествах [1, 6, 12] и их более высокие концентрации в кофейной гуще, предполагая, что кофе как губка, поглощает часть этих элементов из горячей воды [23, 24]. На основе сравнительного анализа минеральных профилей кофе, напитка из кофе и кофейной гущи, авторы высказали мнение, что для каждого минерального элемента существует свой коэффициент перехода из кофе в напиток. По данным [5], эффективность извлечения Mg в напиток при приготовлении жареного молотого кофе составляет 45,8–89,7 %, а Р – не превышает 45,85 %. Zn и Mn извлекаются в напиток не более чем на 28 %, а Fe и Cu – не более 8 % [10]. Это объясняет результаты, полученные в наших исследованиях, которые имели похожую тенденцию увеличения количества в КГ1 – S, Р, Mg, Fe, Mn, Zn. Но только количество Р увеличивалось одинаково в КГ1 из арабики и КГ1 из робусты – в 1,45 раза. Увеличение количества остальных макро- и микроэлементов в КГ1 из- менялось в зависимости от ботанического вида кофе, используемого для экстракции (рис. 2). Так, увеличение количества S, Mg, Mn в КГ1 из арабики было более выражено, чем в КГ1 из робусты, а Fe и Zn, наоборот, в КГ1 из робусты было больше, чем в КГ1 из арабики. Но несмотря на это, профиль минеральных элементов КГ1

Арабика

Рис. 2. Коэффициенты изменения количества минеральных элементов в кофейной гуще КГ1 и КГ2 по сравнению с кофе Coefficients of change in the amount of mineral elements in coffee grounds KG1 and KG2 compared to coffee

После экстрагирования кофейной гущи КГ1 (второе экстрагирование) в образующейся кофейной гуще КГ2 происходили дальнейшие изменения соотношения минеральных элементов, но тенденция, установленная при получении КГ1, сохранилась. Количество К продолжало уменьшаться, Rb – уменьшаться в КГ2 из арабики, а в КГ2 из робусты не изменяться, а остальных минеральных элементов – увеличиваться. В КГ2 преобладал К, составляя 49,86 и 56,59 %, соответственно для арабики и робусты, несмотря на уменьшение его количества на 47,4 % по сравнению с кофе, на 19,1 % по сравнению с КГ1 арабики и на 28,9 и 11,9 % для робусты соответственно (рис. 2).

Среди остальных минеральных элементов (кроме К) в КГ2 значительная доля приходилась на Са, отличаясь между КГ2 из арабики и из робусты в 1,26 раза. По сравнению с КГ1 в КГ2 Са содержалось больше на 21,5 и 17,7 % соответственно для КГ из арабики и робусты, тогда как количество Р увеличилось на 8,2 % только в КГ2 из арабики. Статистически значимых различий между содержанием Р в КГ1 и КГ2 из робусты не установлено. Что касается S и Mg, то их количество в КГ2 из арабики соответственно увеличилось на 15,5 и 29,0 %, из робусты – на 13,2 и 17,2 %. В целом по сравнению с кофе, используемом для экстрагирования, в КГ2 количество арабики и робусты имел одинаковый ряд: К > Ca > P > S > Mg > Fe > Mn > Cu, кроме Zn и Rb. От профиля минеральных элементов кофе ряд КГ отличался только другим соотношением Ca и Р. Количество Ca в КГ1 стало превышать количество Р.

Робуста

макроэлементов увеличивалось в разы, кроме К, количество которого в разы уменьшалось (рис. 2).

Количество микроэлементов в КГ2 увеличивалось, но в меньшей степени, чем при первом экстрагировании. После первого экстрагирования количество Fe в КГ1 из арабики увеличилось в 3 раза, а после второго экстрагирования – только в 1,3 раза (см. табл. 1). В КГ из робусты была характерна такая же тенденция – увеличение в 3 раза при первом экстрагировании и в 1,06 раза при втором (см. табл. 2). Для Mn и Cu интенсивность увеличения их количества в КГ на разных этапах экстрагирования более существенно зависела от ботанического вида. В КГ из арабики интенсивность была более выраженной при первом экстрагировании, увеличивая количество Mn и Cu в 2,04 и 2,46 раз соответственно, а при втором экстрагировании интенсивность замедлялась. На втором этапе экстрагирования количество Mn в КГ2 из арабики увеличилось только в 1,3 раза, а количество Cu – в 1,04. В КГ2 из робусты тенденция была похожей, но более равномерной по этапам экстрагирования. На первом этапе экстрагирования в КГ1 из робусты количество Mn и Cu увеличилось в 1,71 и 1,49 раза соответственно, а на втором этапе в КГ2 – в 1,34 и 1,82 раза.

Интенсивность экстрагирования в зависимости от этапа прослеживалась для Zn, количество которого на первом этапе в КГ1 увеличивалось в 1,77 и 2,1 раза соответственно из арабики и робусты. Но на втором этапе экстрагирования в КГ2 из арабики статистически значимых изменений в содержании Zn установлено не было, хотя имелась тенденция к уменьшению его количества, а в КГ2 из робусты количество Zn продолжало увеличиваться в 1,22 раза, хотя и не достигло значений характерных для КГ 2 из арабики.

В настоящее время появились исследования, рассматривающие КГ, образующиеся после заваривания кофе, как ингредиент в производстве мучных кондитерских изделий (печенья, маффинов), способствующий расширению их ассортимента, придания характерного цвета, вкуса и аромата, обогащения пищевыми волокнами и фенольными антиоксидантами [19, 20]. Возможность обогащения мучных кондитерских изделий минеральными элементами за счет КГ не рассматривается.

В то же время очень много научных исследований связано с определением состава минеральных элементов в заваренном кофе и расчет степени удовлетворения потребностей в них согласно RDA (Recommended daily allowances) при употреблении нескольких чашек кофе в день [5, 6, 10, 13]. Способ приготовления напитка из кофе, продолжительность контакта твердых частиц кофе с горячей водой c 1 до 5 минут могут увеличить количество минеральных элементов в напитке до 60 % [1, 6]. Olechno et al. [5] в своем обзоре, обобщая опубликованные результаты исследований минерального состава кофе и способов приготовления напитка, установили, что молотый кофе (результаты приведены в мг/100 мл) может обеспечить определенное количество магния дневной нормы потребления для женщин – 1,1–7,5 % и для мужчин – 0,9–6,4 %; калия – 1,6–6,6 % суточной нормы потребления, максимум: 12,9 %; а также немного меньшее количество фосфора (1,4–

2,2 % суточной нормы потребления, максимум: 7,2 %), натрия (ниже 0,1–2,2 % суточной нормы потребления) и кальция (0,3–0,7 % для женщин и 0,2–0,6 % для мужчин). Растворимый кофе, проанализированный авторами [5] в обсуждаемых исследованиях, как правило, имеет более высокое среднее содержание отдельных элементов (за исключением калия и кальция), чем заварной напиток из молотого кофе. По данным [13], употребление двух чашек растворимого кофе (4 г) удовлетворяет суточную потребность, %, в К, Mg и Mn на 9,5; 5,2; 4,4 соответственно. Остальные минеральные элементы не покрывают суточную потребность более чем на 2 %, так как преимущественно остаются в КГ.

Тем не менее, в КГ как после первого, так и после второго экстрагирования содержится достаточное количество минеральных элементов, чтобы увеличить их количество в пищевых продуктах. В таблице 3 приведены расчетные данные о возможном обогащении порции продукта массой 100 г в случае использования 10 г сухого порошка из КГ1 и КГ2. Обоснованием выбора массы КГ послужили опубликованные исследования по составу печенья и маффинов с приемлемым качеством для потребителя [19, 20].

Использование сухой кофейной гущи КГ1 и КГ2 в количестве 10 % в производстве мучных кондитерских изделий позволит обогатить их макроэлементами (К, P, Ca, Mg) только до 4 %. В большей степени КГ будет обогащать микроэлементами, особенно Mn и Cu. Так, при использовании 10 % КГ2 из арабики в пищевых продуктах удовлетворение суточной потребности Cu составит 36,1 %. Обеспечение суточной потребности в Fe за счет КГ1 и КГ2 меньше, чем Mn и Cu, но больше, чем макроэлементами, составляя до 12,95 % для мужчин и 7,1 % для женщин. Количество Zn в КГ1 и КГ2 незначительно, и не превышает 1 % от суточной потребности человека. Поэтому рассматривать КГ как источник Zn нельзя.

Содержание минеральных элементов в 10 г сухой кофейной гущи, % от суточной нормы потребления

Content of mineral elements in 10 g of dry coffee grounds, % of the daily intake

Таблица 3

Элемент	Суточная физиологическая потребность, мг		Содержание, % от суточной нормы потребления
			КГ арабика		КГ робуста
	М	Ж	КГ1	КГ2	КГ1	КГ2
1	2	3	4	5	6	7
К	3500		3,60	3,02	2,99	2,67

Окончание табл. 3

1	2	3	4		5		6		7
Са	1000		3,30		4,01		2,09		2,48
P	700		3,33		3,60		2,85		2,82
Mg	420		2,61		3,37		1,69		1,98
Fe	10	18	11,50	6,39	12,95	7,19	9,54	5,30	10,09	5,61
Mn	2		20,60		23,35		13,55		18,20
Cu	1		34,70		36,10		11,8		21,5
Zn	12		0,90		0,88		0,57		0,69

Заключение. В работе представлены результаты исследований профиля минеральных элементов КГ и обсуждается возможность их использования в качестве ингредиента в мучные кондитерские исследования с целью обогащения минеральными элементами. КГ получали после двух экстрагирований – после заваривания кофе (первое экстрагирование) КГ1, после чего его высушивали до постоянной массы и использовали для экстрагирования (второе экстрагирование), получая КГ2. В кофе, КГ1 и КГ2 идентифицировано 10 минеральных элементов. Экстрагирование привело к увеличению массовой доли золы в КГ1 и КГ2 по сравнению с кофе и количественному изменению профиля минеральных элементов. При этом уменьшилась доля калия и увеличилось количество остальных минеральных элементов, особенно Ca, Mg и Fe, что продолжалось на втором этапе экстрагирования с разной интенсивностью в зависимости от минерального элемента и ботанического вида кофе. Но, несмотря на это, КГ1 и КГ2 при использовании в качестве ингредиента в составе мучных кондитерских изделий в количестве 10 % смогут обогатить готовые продукты в макроэлементах не более чем на 4 % суточной нормы потребления. Более эффективно будет обогащение микроэлементами, такими как Mn, Cu и Fe, позволяя обеспечить суточную потребность до 23; 36; 12,9 % (для мужчин) и 7,2 % (для женщин).

Данные минерального состава КГ и возможность второго экстрагирования, которое приводит к увеличению количества минеральных элементов, могут стать стимулом использования КГ после двух экстрагирований в составе различных пищевых продуктов, что позволит рационально использовать кофейные отходы.

В формировании количественного профиля минеральных элементов КГ, а также заваренного кофе, определенную роль играет питьевая вода, регулируя минеральный профиль которой можно добиться изменений соотношения минеральных элементов или обогащения необходимыми минеральными элементами, что требует дополнительных исследований.