mkgtuНовые технологии / New technologiesNew Technologies2072-09202713-0029МГТУ10.47370/2072-0920-2024-20-4-35-44mkgtu-785Research ArticleПИЩЕВЫЕ СИСТЕМЫ И БИОТЕХНОЛОГИЯ ПРОДУКТОВ ПИТАНИЯ И БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВFOOD SYSTEMS AND BIOTECHNOLOGY OF FOOD AND BIOACTIVE SUBSTANCESДинамика биологически активных соединений и антиоксидантной активности кофе при экстрагировании холодным способом при разных температурахDynamics of biologically active compounds and antioxidant activity of coffee during cold extraction at different temperatureshttps://orcid.org/0000-0002-5154-7095НиловаЛ. П.NilovaL. P.

Людмила Павловна Нилова, кандидат технических наук, доцент, доцент Высшей школы

Высшая школа сервиса и торговли

195251; ул. Политехническая, 29; Санкт-Петербург

Liudmila P. Nilova, PhD (Eng.), Associate Professor

Higher School of Service and Trade

195251; 29 Politekhnicheskaya St.; St. Petersburg

nilova_l_p@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-8081-6688МалютенковаС. М.MalyutenkovaS. M.

Светлана Михайловна Малютенкова, кандидат технических наук, доцент, доцент Высшей школы

Высшая школа сервиса и торговли

195251; ул. Политехническая, 29; Санкт-Петербург

Svetlana M. Malyutenkova, PhD (Eng.), Associate Professor

Higher School of Service and Trade

195251; 29 Politekhnicheskaya St.; St. Petersburg

malutesha66@mail.ruhttps://orcid.org/0009-0003-8798-5366ТверскойВ. Р.TverskoyV. R.

Василий Ростиславович Тверской, аспирант

Высшая школа сервиса и торговли

195251; ул. Политехническая, 29; Санкт-Петербург

Vasily R. Tverskoy, Postgraduate student

Higher School of Service and Trade

195251; 29 Politekhnicheskaya St.; St. Petersburg

vasilybasil@gmail.comФедеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого»РоссияPeter the Great Polytechnic UniversityRussian Federation2024200120252043544Copyright © Нилова Л.П., Малютенкова С.М., Тверской В.Р., 20252025Нилова Л.П., Малютенкова С.М., Тверской В.Р.Nilova L.P., Malyutenkova S.M., Tverskoy V.R.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://newtechology.mkgtu.ru/jour/article/view/785   Введение

   Введение. Холодный способ приготовления кофе относительно новый.

   Целью работы являлось исследование динамики биологически активных соединений и антиоксидантной активности при экстрагировании кофе холодным способом на примере кофе арабика, реализуемого на российском потребительском рынке.

   Методы

   Методы. Экстрагирование осуществляли в течение 24 часов в двух вариантах, отличающихся температурой воды для экстрагирования (+20°С и +4°С). В разновременные интервалы (5 минут, 1, 3, 6, 12 и 24 часа) в экстрактах определяли: спектрофотометрически содержание кофеина, сумму хлорогеновых кислот, фенольные соединения;антиоксидантную активность кулонометрическим методом. Контролем служил экстракт кофе, заваренный в френч прессе в течение 5 минут горячим способом.

   Результаты

   Результаты. Основная часть биологически активных соединений перешла в экстракт через 6 и 12 часов при использовании для экстрагирования воды температурой +20°С и +4°С, соответственно, составляя более 90 и 95 % от их общего количества, экстрагированного за 24 часа. В то же время их антиоксидантная активность составила только 83,89 и 87,45 %. Содержание биологически активных соединений и антиоксидантная активность экстрактов достигла или превысила контроль после 24 часов экстрагирования. В напитках, приготовленных в течение 6 и 24 часов (температура воды +20 °С) и 12 и 24 часов (температура воды +4 °С), дополнительно определяли растворимые сухие вещества, рН, титруемую кислотность, интенсивность коричневого цвета. При более высокой температуре за 24 часа экстрагирования кофе приобретает горький привкус, что снижает его органолептическую оценку.

   Заключение

   Заключение. Для формирования оптимальных органолептических и антиоксидантных свойств при приготовлении кофе арабика холодным способом можно использовать воду температурой +20 °С и +4 °С с продолжительностью экстрагирования 6 и 24 часа соответственно.

   Introduction

   Introduction. Cold brewing is a relatively new method of preparing coffee.

   The goal research was to study the dynamics of biologically active compounds and antioxidant activity during cold extraction of coffee using Arabica coffee sold on the Russian consumer market.

   The Methods

   The Methods. Extraction was carried out for 24 hours in two versions differing in the temperature of the water for extraction (+20 °C and +4 °C). At different time intervals (5 minutes, 1, 3, 6, 12 and 24 hours) the following were determined in the extracts: spectrophotometrically for caffeine content, the amount of chlorogenic acids, phenolic compounds; antioxidant activity by the coulometric method. The coffee extract brewed in a French press for 5 minutes using the hot method served as a control sample.

   The Results

   The Results. The main part of biologically active compounds passed into the extract after 6 and 12 hours when using water at a temperature of +20 °C and +4 °C for extraction, respectively, constituting more than 90 and 95 % of their total amount extracted in 24 hours. At the same time, their antioxidant activity was only 83.89 and 87.45 %. The content of biologically active compounds and the antioxidant activity of the extracts reached or exceeded the control after 24 hours of extraction. In drinks prepared for 6 and 24 hours (water temperature +20 °C) and 12 and 24 hours (water temperature +4 °C), soluble dry substances, pH, titratable acidity, and brown color intensity were additionally determined. At a higher temperature, coffee acquires a bitter taste during 24 hours of extraction, which reduces its organoleptic assessment.

   The Conclusion

   The Conclusion. To form optimal organoleptic and antioxidant properties when preparing Arabica coffee using cold brewing method, water at a temperature of +20 °C and +4 °C can be used with an extraction time of 6 and 24 hours, respectively.

кофетемпература экстрагированиякофеинхлорогеновые кислотыфенольные соединенияантиоксидантная активностьфизико-химические показателиорганолептическая оценкаcoffeeextraction temperaturecaffeinechlorogenic acidsphenolic compoundsantioxidant activityphysicochemical parametersorganoleptic assessmentReferencesParameters on antioxidant activity and caffeine content in infusions of roasted and unroasted arabica coffee beans originated from different countries Muzykiewicz-Szymańska A. [et al.] // Molecules. 2021. No. 26. P. 3681. DOI: 10.3390/molecules26123681Parameters on antioxidant activity and caffeine content in infusions of roasted and unroasted arabica coffee beans originated from different countries Muzykiewicz-Szymańska A. [et al.] // Molecules. 2021. No. 26. P. 3681. DOI: 10.3390/molecules26123681Antioxidant and antiradical activity of coffee / Yashin A. [et al.] // Review. Antioxidants. 2013. No. 2. P. 230-245. DOI: 10.3390/antiox2040230Antioxidant and antiradical activity of coffee / Yashin A. [et al.] // Review. Antioxidants. 2013. No. 2. P. 230-245. DOI: 10.3390/antiox2040230Fuller M., Rao N.Z. The effect of time, roasting temperature, and grind size on caffeine and chlorogenic acid concentrations in cold brew coffee // Scientific Reports. 2017. No. 7(1). P. 17979. DOI: 10.1038/s41598-017-18247-4Fuller M., Rao N.Z. The effect of time, roasting temperature, and grind size on caffeine and chlorogenic acid concentrations in cold brew coffee // Scientific Reports. 2017. No. 7(1). P. 17979. DOI: 10.1038/s41598-017-18247-4What kind of coffee do you drink? An investigation on effects of eight different extraction methods / Angeloni G. [et al.] // Food Research International. 2019. No. 116. P. 1327-1335. DOI: 10.1016/j.foodres.2018.10.022What kind of coffee do you drink? An investigation on effects of eight different extraction methods / Angeloni G. [et al.] // Food Research International. 2019. No. 116. P. 1327-1335. DOI: 10.1016/j.foodres.2018.10.022Лашманова Л.А., Ибрагимова Р.Ю., Борисова А.В. Влияние способов заваривания кофе на органолептические и физико-химические свойства // Вестник КрасГАУ. 2023. № 3. С. 181-187. DOI: 10.36718/1819-4036-2023-3-181-187Lashmanova L.A., Ibragimova R.Yu., Borisova A.V. Influence of coffee brewing methods on organoleptic and physicochemical properties // Bulletin of KrasSAU. 2023. No. 3. P. 181-187. DOI: 10.36718/1819-4036-2023-3-181-187 (In Russ.).Нилова Л.П., Малютенкова С.М., Тверской В.Р. Оценка антиоксидантных свойств напитков, приготовленных из кофе разными способами // XXI век: итоги прошлого и проблемы настоящего плюс. 2024. Т. 13, № 2(66). С. 100-105.Nilova L.P., Malyutenkova S.M., Tverskoy V.R. Evaluation of antioxidant properties of drinks prepared from coffee in different ways // XXI century: results of the past and problems of the present plus. 2024. Vol. 13, No. 2(66). P. 100-105. (In Russ.).Viability of microwave technology for accelerated cold brew coffee processing vs conventional brewing methods / Caudill M. [et al.] // Journal of Food Engineering. 2022. No. 317. P. 110866. DOI: 10.1016/j.jfoodeng.2021.110866Viability of microwave technology for accelerated cold brew coffee processing vs conventional brewing methods / Caudill M. [et al.] // Journal of Food Engineering. 2022. No. 317. P. 110866. DOI: 10.1016/j.jfoodeng.2021.110866Rao N.Z., Fuller M., Grim M.D. Physiochemical characteristics of hot and cold brew coffee chemistry: The effects of roast level and brewing temperature on compound extraction // Foods. 2020. No. 9. P. 902. DOI: 10.3390/foods9070902Rao N.Z., Fuller M., Grim M.D. Physiochemical characteristics of hot and cold brew coffee chemistry: The effects of roast level and brewing temperature on compound extraction // Foods. 2020. No. 9. P. 902. DOI: 10.3390/foods9070902Seninde D.R., Chambers I.V.E., Chambers D. Determining the impact of roasting degree, coffee to water ratio and brewing method on the sensory characteristics of cold brew Ugandan coffee // Food Research International. 2020. No. 137. P. 109667. DOI: 10.1016/j.foodres.2020.109667Seninde D.R., Chambers I.V.E., Chambers D. Determining the impact of roasting degree, coffee to water ratio and brewing method on the sensory characteristics of cold brew Ugandan coffee // Food Research International. 2020. No. 137. P. 109667. DOI: 10.1016/j.foodres.2020.109667Extraction of coffee antioxidants: Impact of brewing time and method / Ludwig I.A. [et al.] // Food Research International. 2012. No. 48(1). P. 57-64. DOI: 10.1016/j.foodres.2012.02.023Extraction of coffee antioxidants: Impact of brewing time and method / Ludwig I.A. [et al.] // Food Research International. 2012. No. 48(1). P. 57-64. DOI: 10.1016/j.foodres.2012.02.023Evaluation of physicochemical characteristics and sensory properties of cold brew coffees prepared using ultrahigh pressure under different extraction conditions / Chen Sh. [et al.] // Foods. 2023. No. 12. P. 3857. DOI: 10.3390/foods12203857Evaluation of physicochemical characteristics and sensory properties of cold brew coffees prepared using ultrahigh pressure under different extraction conditions / Chen Sh. [et al.] // Foods. 2023. No. 12. P. 3857. DOI: 10.3390/foods12203857Wang X., Lim L.-T. Effects of grind size, temperature, and brewing ratio on immersion cold brewed and french press hot brewed coffees // Applied Food Research. 2023. No. 3. P. 100334. DOI: 10.1016/j.afres.2023.100334Wang X., Lim L.-T. Effects of grind size, temperature, and brewing ratio on immersion cold brewed and french press hot brewed coffees // Applied Food Research. 2023. No. 3. P. 100334. DOI: 10.1016/j.afres.2023.100334Rao N.Z., Fuller M. Acidity and antioxidant activity of cold brew coffee // Scientific Reports. 2018. No. 8. P. 16030. DOI: 10.1038/s41598-018-34392-wRao N.Z., Fuller M. Acidity and antioxidant activity of cold brew coffee // Scientific Reports. 2018. No. 8. P. 16030. DOI: 10.1038/s41598-018-34392-wImpact of bean origin and brewing methods on bioactive compounds, bioactivities, nutrition, and sensory perception in coffee brews: An Indonesian coffee gastronomy study / Herawati D. [et al.] // International Journal of Gastronomy and Food Science. 2024. No. 35. P. 100892. DOI: 10.1016/j.ijgfs.2024.100892Impact of bean origin and brewing methods on bioactive compounds, bioactivities, nutrition, and sensory perception in coffee brews: An Indonesian coffee gastronomy study / Herawati D. [et al.] // International Journal of Gastronomy and Food Science. 2024. No. 35. P. 100892. DOI: 10.1016/j.ijgfs.2024.100892

The authors declare that there are no conflicts of interest present.