Wpływ procesu palenia na wybrane parametry jakości ziarna kawowca (Coffea L.) z obszaru Ameryki Środkowej i Południowej oraz napojów z niego otrzymanych
DOI:
https://doi.org/10.15611/nit.2025.41.07Słowa kluczowe:
kawa, proces palenia, przeciwutleniacze, związki fenolowe, Coffea arabicaAbstrakt
Cel: Celem badania było określenie wpływu procesu palenia na zawartość związków fenolowych, aktywność przeciwutleniającą i barwę naparów przygotowanych z ziaren kawy (Coffea arabica) pochodzących z Ameryki Środkowej i Południowej.
Metodyka: Do badania wykorzystano próbki zielonej i palonej kawy z wybranych regionów uprawy (Brazylia, Nikaragua i Peru). Całkowitą zawartość polifenoli określono metodą Folina-Ciocalteu, aktywność przeciwutleniającą metodami ABTS i FRAP, a parametry barwy naparów za pomocą kolorymetru. Uzyskane wyniki poddano analizie statystycznej (ANOVA, test Duncana).
Wyniki: Proces palenia miał znaczący wpływ na zawartość polifenoli, aktywność przeciwutleniającą i barwę naparów kawowych. Najwyższe wartości analizowanych parametrów stwierdzono w próbkach kawy palonej średnio i ciemno, zwłaszcza pochodzących z Peru i Nikaragui. Wykazano dodatnią korelację między zawartością polifenoli a aktywnością przeciwutleniającą. Fusy pozostałe po zaparzeniu zachowały znaczne ilości związków bioaktywnych, co wskazuje na możliwość ich ponownego wykorzystania w kontekście gospodarki o obiegu zamkniętym i zrównoważonego rozwoju.
Implikacje i rekomendacje: Wyniki badania wskazują na potrzebę dalszej analizy procesów palenia w celu opracowania optymalnych parametrów, które pozwolą zachować wysoki poziom związków bioaktywnych w naparze przy jednoczesnym zachowaniu pożądanych właściwości sensorycznych. Dalsze badania powinny skupić się na możliwości wykorzystania fusów z kawy jako surowca wtórnego w przemyśle spożywczym, kosmetycznym i materiałowym.
Oryginalność/wartość: Oryginalność pracy wynika z kompleksowego podejścia do procesu palenia kawy, które obejmuje analizę zarówno surowych, jak i palonych ziaren, a także przygotowanych z nich naparów i fusów. Podejście to pozwala na pełne zrozumienie zmian w składzie chemicznym i właściwościach bioaktywnych kawy na wszystkich etapach jej przetwarzania, od surowca do produktu końcowego.
Pobrania
Bibliografia
Adepoju, A. F., Adenuga, O. O., Mapayi, E. F., Olaniyi, O. O., & Adepoju, F. A. (2017). Coffee: Botany, Distribution, Diversity, Chemical Composition and Its Management. Journal of Agriculture and Veterinary Science, 10(7), 57-62.
Ashihara, H., & Crozier, A. (2001). Caffeine: A Well-Known but Little Mentioned Compound in Plant Science. Trends in Plant Science, 6(9), 407-413. https://doi.org/10.1016/S1360-1385(01)02055-6
Benzie, I. F. F., & Strain, J. J. (1996). The Ferric Reducing Ability of Plasma (FRAP) as a Measure of “Antioxidant Power”: The FRAP Assay. Analytical Biochemistry, 239(1), 70-76. https://doi.org/10.1006/abio.1996.0292
Bidel, S., & Tuomilehto, J. (2013). The Emerging Health Benefits of Coffee with an Emphasis on Type 2 Diabetes and Cardiovascular Disease. European Endocrinology, 9(2), 99-106. https://doi.org/10.17925/EE.2013.09.02.99
Bilen, C., El Chami, D., Mereu, V., Trabucco, A., Marras, S., & Spano, D. (2023). A Systematic Review on the Impacts of Climate Change on Coffee Agrosystems. Plants, 12(1), 102. https://doi.org/10.3390/plants12010102
Campuzano-Duque, L. F., Herrera, J. C., Ged, C., & Blair, M. W. (2021). Bases for the Establishment of Robusta Coffee (Coffea canephora) as a New Crop for Colombia. Agronomy, 11(12), 2550. https://doi.org/10.3390/agronomy11122550
Ceballos-Sierra, F., & Dall’erba, S. (2021). The Effect of Climate Variability on Colombian Coffee Productivity: A Dynamic Panel Model Approach. Agricultural Systems, 190, 103126. https://doi.org/10.1016/j.agsy.2021.103126
Dybkowska, E., Sadowska, A., Rakowska, R., Dębowska, M., Świderski, F., & Świąder, K. (2017). Assessing Polyphenols Content and Antioxidant Activity in Coffee Beans According to Origin and the Degree of Roasting. Roczniki Państwowego Zakładu Higieny, 68(4), 347-353.
Farah, A., & Donangelo, C. M. (2006). Phenolic Compounds in Coffee. Brazilian Journal of Plant Physiology, 18(1). https://doi.org/10.1590/S1677-04202006000100003
Gao X., Björk L., Trajkovski V., & Uggla M. (2000). Evaluation of Antioxidant Activities of Rosehip Ethanol Extracts in Different Test Systems. Journal of the Science of Food and Agriculture, 80(14), 2021-2027. https://doi.org/10.1002/1097-0010(200011)80:14<2021::AID-JSFA745>3.0.CO;2-2
García, J. C. L., Posada-Suárez, H., & Läderach, P. (2014). Recommendations for the Regionalizing of Coffee Cultivation in Colombia: A Methodological Proposal Based on Agro-Climatic Indices. PLoS One, 9(12), e113510. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0113510
Giraldi-Díaz, M. R., De Medina-Salas, L., Castillo-González, E., & León-Lira, R. (2018). Environmental Impact Associated with the Supply Chain and Production of Grounding and Roasting Coffee through Life Cycle Analysis. Sustainability, 10(12), 4598. https://doi.org/10.3390/su10124598
Grigolon, G., Nowak, K., Poigny, S., Hubert, J., Kotland, A., Waldschütz, L., & Wandrey, F. (2023). From Coffee Waste to Active Ingredient for Cosmetic Applications. International Journal of Molecular Sciences, 24(10), 8516. https://doi.org/10.3390/ijms24108516
Gross, G., Jaccaud, E., & Huggett, A. (1997). Analysis of the Content of the Diterpenes Cafestol and Kahweol in Coffee Brews. Food and Chemical Toxicology, 35(6), 547-554. https://doi.org/10.1016/S0278-6915(96)00123-8
Higdon, J. V., & Frei, B. (2006). Coffee and Health: A Review of Recent Human Research. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 46(2), 101-123. https://doi.org/10.1080/10408390500400009
Iriondo-DeHond, A., Rodríguez Casas, A., & Del Castillo, M. D. (2021). Interest of Coffee Melanoidins as Sustainable Healthier Food Ingredients. Frontiers in Nutrition, 8, 730343. https://doi.org/10.3389/fnut.2021.730343
Jaskólska, A. (2017). Produkcja kawy w Brazylii. La Pavoni. Retrieved December 10, 2025, from https://lapavoni.eu/produkcja-kawy-w-brazylii/
Król, K., Gantner, M., Tatarak, A., & Hallmann, E. (2020). The Content of Polyphenols in Coffee Beans as Roasting, Origin and Storage Effect. European Food Research and Technology, 246, 33-39. https://doi.org/10.1007/s00217-019-03388-9
Moon, J. K., & Shibamoto, T. (2009). Role of Roasting Conditions in the Profile of Volatile Flavor Chemicals Formed from Coffee Beans. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 57(13), 5823-5831. https://doi.org/10.1021/jf901136e
Moreira, A. S., Nunes, F. M., Simões, C., Maciel, E., Domingues, P., Domingues, M. R. M., & Coimbra, M. A. (2017). Transglycosylation Reactions, a Main Mechanism of Phenolics Incorporation in Coffee Melanoidins: Inhibition by Maillard Reaction. Food Chemistry, 227, 422-431. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2017.01.107
Naveed, M., Hejazi, V., Abbas, M., Kamboh, A. A., Khan, G. J., Shumzaid, M., Ahmad, F., Babazadeh, D., FangFang, X., Modarresi-Ghazani, F., WenHua, L., & XiaoHui, Z. (2018). Chlorogenic Acid (CGA): A Pharmacological Review and Call for Further Research. Biomedicine & Pharmacotherapy, 97, 67-74. https://doi.org/10.1016/j.biopha.2017.10.064
Nieber, K. (2017). The Impact of Coffee on Health. Planta Medica, 83(16), 1256-1263.
Odžaković, B., Džinić, N., Kukrić, Z., & Grujić, S. (2016). Effect of Roasting Degree on the Antioxidant Activity of Different Arabica Coffee Quality Classes. Acta Scientiarum Polonorum Technologia Alimentaria, 15(4), 409-417. https://doi.org/10.17306/J.AFS.2016.4.39
O'Keefe, J. H., Bhatti, S. K., Patil, H. R., DiNicolantonio, J. J., Lucan, S. C., & Lavie, C. J. (2013). Effects of Habitual Coffee Consumption on Cardiometabolic Disease, Cardiovascular Health, and All-Cause Mortality. Journal of the American College of Cardiology, 62(12), 1043-1051. https://doi.org/10.1016/j.jacc.2013.06.035
Re, R., Pellegrini, N., Proteggente, A., Pannala, A., Yang, M., & Rice-Evans, C. (1999). Antioxidant Activity Applying an Improved ABTS Radical Cation Decolorization Assay. Free Radical Biology and Medicine, 26(9-10), 1231-1237. https://doi.org/10.1016/S0891-5849(98)00315-3
Sanz, C., Maeztu, L., Zapelena, M., Bello, J., & Cid, C. (2002). Profiles of Volatile Compounds and Sensory Analysis of Three Blends of Coffee: Influence of Different Proportions of Arabica and Robusta and Influence of Roasting Coffee with Sugar. Journal of the Science of Food and Agriculture, 82(8), 840-847. https://doi.org/10.1002/jsfa.1110
Trinh, L. T. K., Hu, A. H., Lan, Y. C., & Chen, Z. H. (2020). Comparative Life Cycle Assessment for Conventional and Organic Coffee Cultivation in Vietnam. International Journal of Environmental Science and Technology, 17(3), 1307-1324. https://doi.org/10.1007/s13762-019-02539-5
Tunnicliffe, J. M., Eller, L. K., Reimer, R. A., Hittel, D. S., & Shearer, J. (2011). Chlorogenic Acid Differentially Affects Postprandial Glucose and Glucose-Dependent Insulinotropic Polypeptide Response in Rats. Applied Physiology, Nutrition, and Metabolism, 36(5), 650-659. https://doi.org/10.1139/h11-072
Várady, M., Hrušková, T., & Popelka, P. (2020). Effect of Preparation Method and Roasting Temperature on Total Polyphenol Content in Coffee Beverages. Czech Journal of Food Sciences, 38(6), 417-421. https://doi.org/10.17221/122/2020-CJFS
Vignoli, J. A., Viegas, M. C., Bassoli, D. G., & de Toledo Benassi, M. (2014). Roasting Process Affects Differently the Bioactive Compounds and the Antioxidant Activity of Arabica and Robusta Coffees. Food Research International, 61, 279-285. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2013.06.006
Wang, X., & Lim, L. T. (2015). Physicochemical Characteristics of Roasted Coffee. In V. R. Preedy (Ed.), Coffee in Health and Disease Prevention (pp. 247-254). Academic Press. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-409517-5.00027-9
Wei, F., & Tanokura, M. (2015). Chemical Changes in the Components of Coffee Beans during Roasting. In V. R. Preedy (Ed.), Coffee in Health and Disease Prevention (pp. 83-91). Academic Press. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-409517-5.00010-3
Yeager, S. E., Batali, M. E., Lim, L. X., Liang, J., Han, J., Thompson, A. N., Guinard, J. X., & Ristenpart, W. D. (2022). Roast Level and Brew Temperature Significantly Affect the Color of Brewed Coffee. Journal of Food Science, 87(4), 1837-1850. https://doi.org/10.1111/1750-3841.16089
Pobrania
Opublikowane
Licencja
Prawa autorskie (c) 2025 Karolina Toczek
Utwór dostępny jest na licencji Creative Commons Uznanie autorstwa – Na tych samych warunkach 4.0 Miedzynarodowe.
