全 文 :咖 啡 是 茜 草 科(Rubiaceae)咖 啡 属(Coffea
genus)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
(Coffea arabica L.)为主, 约占80%[1-4]。 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[4-6]。 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[6-7]。
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[8-11],
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
① 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-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-mail: rngcrngc3@gmail.com
2010年8 月
TROPICAL AGRICULTURAL ENGINEERING Vol.34, No.4
热 带 农 业 工 程 第34卷第4期
Aug. 2010
不同产地小粒种咖啡质量比较研究①
黄家雄 李亚男 杨世贵 黄 健 杨 蓓
杨 旸 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(Coffea arabica L.)生豆为材料, 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, 对其质量进行综合评价。 结果表明: 3个主产区的咖
啡豆均达到国标标准和行业标准, 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
ComparativeResearch on theQuality of Coffea arabica fromDifferent ProducingAreas
HUANG Jiaxiong LI Yanan YANG Shigui HUANG Jian YANG Bei
YANG Yang LI Shuwei GUO Rongqi CHENG Jinhuan
(InstituteofTropicalandSubtropicalCashCrops,YunnanAcademyofAgriculturalSciences,Baoshan,Yunnan678025)
Abstrac t Based on the comprehensive analysis and comparison of quality index in Coffea arabica L.
collected from three major production areas in Yunnan. The results indicated that beans from three areas
all meet the national standard and trade standard. Thus could be the manufactured materials of finest
coffee. There were some differences in sensory, physical, chemical and hygienic index with the same
coffee varieties growing in three different areas. Meanwhile beans from different production areas also had
their respective virtues.
Key words Coffee ; major production areas ; quality ; difference
7- -
2010年8月 第34卷第4期热带农业工程
1.2.2德宏样品产地自然条件
德宏州位于东经97°31′-98°43′, 北纬23°50′
-25°20′之间, 其中热区主要分布在海拔1100m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1400-1700mm,
年平均气温18.4-20℃, 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′-23°06′, 东经100°19′
-101°27′之间, 热区分布在海拔578-1200m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1514.1mm, 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个样品于2010年3月19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—咖啡豆
(DB53/T154.54-2006)和农业行业标准—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—咖啡豆(DB
53/T 154.54-2006)标准进行分析。
1.3.3化学指标
水分按GB/T 5009.3-2003标准进行分析; 灰分
按GB/T 5009.4-2003标准进行分析; 水浸出物按
GB/T 8305-2002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/T 5009.7-
2008标准进行分析; 蛋白质按GB/T 5009.5-2003标
准进行分析; 粗脂肪按GB/T 5009.6-2008标准进行
分析; 粗纤维按GB/T 5009.10-2008标准进行分析。
1.3.4卫生指标
砷按GB/T 5009.11-2003标准进行分析; 铅按
GB/T 5009.12-2003标 准 进 行 分 析 ; 铜 按GB/T
5009.13-2003标准进行分析; 六六六按GB/T 5009.
19-2008标准进行分析; DDT按GB/T 5009.19-2008
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DB 53/T 154.54-2006和
NY/T604-2006标准要求, 杯品、 色泽一流。
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
检测
项目
标准要求
产地
保山咖啡豆 普洱咖啡豆 德宏咖啡豆
感官
指标
感官 杯品一级 符合 符合 符合
外观 浅蓝/绿色 浅蓝色 浅蓝色 浅蓝色
表 2 不同产地咖啡豆外观及感官特征比较
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900-1100m)和三叠
水基地(海拔1300m)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1200-1500m)和潞西(海拔800-1300m)的混合样。
各样品数量为1kg, 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24°46′-25°38′, 东经
98°43-99°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2014km2, 耕地
面积23450hm2。 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5.5-7.0之
间, 呈微酸性至中性反应, 咖啡主要分布在海拔
700-1500m之间(样品产地气象要素详见表1)。
采样
地点
气象条件
年太阳辐射量
/(千卡/cm2)
年均气
温/℃
≥10℃积
温/℃
低温极
值/℃
年降雨
量/mm
年日照时
数/h
相对湿
度/%
平均风速
/(m·s-1)
潞江坝 133.4 21.5 7800 0.2 751.4 2333.7 70 1.3
思茅 129.8 17.8 6296 -2.5 1514.1 2131.3 82 1.1
盈江 139.2 19.4 6875 -1.2 1459.8 2366.7 81 1.3
潞西 145.2 19.5 7100 -0.6 1666.4 2495.6 79 1.1
表 1 咖啡样品采集地气候条件
8- -
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≥
5.6mm所占的比例称为粒度[4]。 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个产地的粒度均大于90%, 符合DB
53/T 154.54-2006的标准。
碎豆与变色豆统称为缺陷豆 , 是指DB 53/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[4]。 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/T 154.54-2006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DB 53/T 154.54-2006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口味[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12.5%, 均
符合GB/T 5009.3-2003≤12.5%的控制标准。 其中
德宏样品含水量最高, 达11.6%; 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/T 5009.4
-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[13-14]。 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[10]。 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
5009.139-2003≤1.2%的控制标准。
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/T 5009.7-2008≥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/T 5009.5-2003≥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/T 5009.6-2008≥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,
检测项目
标准
要求
产地
保山咖啡豆 普洱咖啡豆 德宏咖啡豆
物
理
指
标
粒度/% ≥90 92.00 94.00 95.00
碎豆/% ≤15 2.00 3.00 2.30
变色豆/% ≤3.0 0.40 0.80 1.00
异物/% ≤0.1 无 无 无
表 3 不同产地咖啡豆物理指标比较
9- -
2010年8月 第34卷第4期热带农业工程
碳质和糖份的焦糖化互相结合形成咖啡色调[13-14]。
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/T 5009.10-2008≤35%
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。
2.4不同产地咖啡豆卫生指标
3个样品砷含量符合GB/T 5009.11-2003标准;
铅含量符合GB/T 5009.12-2003标准; 铜符合GB/T
5009.13-2003标准; 六六六符合GB/T 5009.19-2008
标准; DDT符合GB/T 5009.19-2008标准(表5)。
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
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个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。
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116-118
检测项目
标准
要求
产地
保山
咖啡豆
普洱
咖啡豆
德宏
咖啡豆
化
学
指
标
水分/% ≤12.5 10.70 10.70 11.60
灰分/% ≤4.2 3.40 3.60 3.40
水浸出物/% ≥20 27.70 33.60 30.40
咖啡因/% ≤1.2 0.83 0.72 0.75
总糖/% ≥9.0 9.21 8.49 9.21
蛋白质/% ≥11.0 13.60 14.10 13.60
粗脂肪/% ≥5.0 10.54 12.38 11.20
粗纤维/% ≤35 20.90 22.60 25.20
表 4 不同产地咖啡豆化学指标比较
检测项目
标准
要求
产地
保山
咖啡豆
普洱
咖啡豆
德宏
咖啡豆
卫
生
指
标
As/(mg/kg)≤0.5 0.1 0.1 0.1
Pb/(mg/kg)≤0.5 未检出 未检出 未检出
Cu/(mg/kg)≤20.0 11.99 12.56 11.09
六六六/(mg/kg)≤0.2 未检出 未检出 未检出
DDT/(mg/kg)≤0.2 未检出 未检出 未检出
表 5 不同产地咖啡豆卫生指标比较
10- -