國(guó)際咖啡市場(chǎng)價(jià)值1020億美元。它包括從凍干速溶咖啡到從特定種植地點(diǎn)精心采購(gòu)的特色混合物的所有內(nèi)容。咖啡豆被采摘為咖啡櫻桃，然后經(jīng)過加工以去除肉質(zhì)櫻桃覆蓋物，從而生產(chǎn)出生咖啡豆。這些生咖啡豆是咖啡儲(chǔ)存和運(yùn)輸?shù)男问?。?dāng)需要生產(chǎn)咖啡時(shí)，生豆被烘烤以制作熟悉的烘焙咖啡豆，這些咖啡豆可以在商店購(gòu)買或在咖啡館使用。將烘焙的咖啡豆研磨并沖泡，以生產(chǎn)出熟悉的咖啡。顯然，這些步驟中的每一個(gè)都有自己的挑戰(zhàn)，每個(gè)步驟都會(huì)影響所生產(chǎn)咖啡的質(zhì)量。

從收獲到咖啡生產(chǎn)的整個(gè)加工過程中，都會(huì)跟蹤咖啡質(zhì)量。最初，生豆和烘焙豆的質(zhì)量是根據(jù)大小和外觀直觀地完成的，其次是對(duì)所生產(chǎn)的咖啡進(jìn)行最重要的質(zhì)量測(cè)量，這個(gè)過程稱為杯測(cè)。這種杯測(cè)過程著眼于風(fēng)味、回味、酸度、醇度和均勻性等，得分在 1-100 之間，精品咖啡的得分預(yù)計(jì)為 80 分或更高。不幸的是，發(fā)現(xiàn)采購(gòu)的咖啡豆不能很好地杯化可能為時(shí)已晚，因?yàn)榭Х榷挂呀?jīng)被購(gòu)買了。最好能夠在收獲時(shí)對(duì)青豆本身進(jìn)行測(cè)試，以預(yù)測(cè)杯測(cè)質(zhì)量。水分活度已被研究為對(duì)生咖啡豆的潛在測(cè)量，以預(yù)測(cè)采購(gòu)咖啡豆的杯測(cè)質(zhì)量。

生咖啡中的水分活度理論

水活度被定義為水中水的能量狀態(tài)。對(duì)于生咖啡，水活度的測(cè)量方法是將樣品中的液相水與密閉腔室頂部空間中的氣相水平衡，并使用傳感器測(cè)量頂部空間中的平衡相對(duì)濕度 （ERH）。相對(duì)濕度可以使用鏡面冷凝露點(diǎn)傳感器、電阻傳感器或電容傳感器來確定。AquaLab的儀器，如AquaLab 4TE，利用鏡面冷凝露點(diǎn)傳感器來測(cè)定裝有樣品的密封室內(nèi)的ERH。ERH的變化通過露點(diǎn)的變化來跟蹤。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是它非常穩(wěn)定，并且不會(huì)由于傳感器的不可逆損傷而導(dǎo)致的不準(zhǔn)確讀數(shù)，這是電阻或電容傳感器的一個(gè)致命弱點(diǎn)。鏡面冷凝露點(diǎn)傳感器可以達(dá)到最水平高的準(zhǔn)確度和精度，無需維護(hù)和不頻繁的校準(zhǔn)?？Х榷箍梢哉y(cè)試，也可以通過壓碎進(jìn)行粉碎，在測(cè)試時(shí)間和可重復(fù)性方面具有優(yōu)勢(shì)。

生咖啡中的水分活度和杯測(cè)質(zhì)量

跟蹤生咖啡豆水分活度的價(jià)值與杯測(cè)分?jǐn)?shù)沒有直接關(guān)系。換句話說，相同水分活度的 2 個(gè)咖啡豆不一定具有相同的杯測(cè)分?jǐn)?shù)，杯測(cè)分?jǐn)?shù)也不會(huì)隨著水分活度的增加或減少而增加可預(yù)測(cè)的量。因此，一些研究得出的結(jié)論是，水分活度不足以證明測(cè)試的合理性，依靠水分含量就足夠了。這個(gè)結(jié)論的問題在于，首先，在幾乎所有情況下，水分含量分析都比水分活度測(cè)試更困難，可靠性也更差。其次，水分活度值與杯測(cè)評(píng)分沒有直接關(guān)系，而是提供最佳的儲(chǔ)存范圍，以避免微生物污染，減緩降解化學(xué)反應(yīng)，保持代謝活性。儲(chǔ)存生咖啡豆的推薦最佳水分活度范圍為 0.45-0.55 aw。在這個(gè)水分活度范圍內(nèi)干燥和儲(chǔ)存生咖啡豆不會(huì)提高生咖啡豆的杯測(cè)質(zhì)量，而是會(huì)保持6-8個(gè)月的質(zhì)量。

生咖啡中的水分活度和微生物生長(zhǎng)

使用0.55 aw作為儲(chǔ)存生咖啡豆上限的主要原因是為了防止微生物生長(zhǎng)。每種微生物在其膜內(nèi)都有理想的水活性，它們的繁殖和生長(zhǎng)能力取決于維持這種水活性。每種微生物都有特獨(dú)的限制水活度，低于該限度它們就無法生長(zhǎng)。

這些生長(zhǎng)極限表明，有所病原菌在水分活度低于0.87時(shí)停止生長(zhǎng)，而常見的腐敗酵母菌和霉菌的生長(zhǎng)在0.70 aw時(shí)停止生長(zhǎng)，這被稱為實(shí)際極限。只有嗜干性和滲透性生物可以在0.70 aw以下生長(zhǎng)，所有微生物的生長(zhǎng)在水活度低于0.60時(shí)停止。霉菌及其伴隨的霉菌毒素是生咖啡豆上最有可能的污染物，它們的存在會(huì)導(dǎo)致霉味和氣味，或者更糟的是，對(duì)霉菌毒素的反應(yīng)。然而，在水活度低于 0.55 時(shí)，生咖啡豆不會(huì)支持任何微生物的生長(zhǎng)，因此證明理想范圍低于 0.55 aw 是合理的。

生咖啡中的水分活度和化學(xué)穩(wěn)定性

將生咖啡豆保持在低于 0.55 的水活度的另一個(gè)原因是限制潛在有害化學(xué)反應(yīng)的速率。一般來說，隨著水活度的增加，反應(yīng)速率也會(huì)增加，但脂質(zhì)氧化的特獨(dú)之處在于，在非常低的水活度下，反應(yīng)速率也會(huì)增加?？赡軐?dǎo)致生咖啡豆降解和保質(zhì)期結(jié)束的反應(yīng)示例包括美拉德褐變（顏色和風(fēng)味的變化）、脂質(zhì)氧化（酸敗）和老化。

將生咖啡豆的水分活度保持在 0.55 aw 以下會(huì)減慢這些反應(yīng)的速度，但它們?nèi)匀粫?huì)發(fā)生。在給定的水活度和溫度下，反應(yīng)進(jìn)展到不可接受的程度所需的時(shí)間將是產(chǎn)品的保質(zhì)期。如果確定了這些反應(yīng)在幾種不同儲(chǔ)存條件下的速率常數(shù)，則可以使用預(yù)測(cè)模型來估計(jì)反應(yīng)在任何儲(chǔ)存條件下進(jìn)行到不可接受的水平所需的時(shí)間。

生咖啡中的水分活度和代謝穩(wěn)定性

不允許儲(chǔ)存的青豆的水分活度降至 0.45 aw 以下的主要原因是為了保持綠籽的活力，包括對(duì)保持咖啡預(yù)期風(fēng)味和香氣特征至關(guān)重要的酶活性。水活度低于 0.45 aw 的生咖啡豆可能會(huì)失去活力，導(dǎo)致咖啡烘焙時(shí)風(fēng)味陳化。此外，當(dāng)水分活度低于 0.45 時(shí)，生咖啡豆的表面可能會(huì)變得更加堅(jiān)硬和脆弱，從而導(dǎo)致烘焙準(zhǔn)備時(shí)研磨性能不佳。

生咖啡豆的理想水活度

與大多數(shù)產(chǎn)品一樣，生咖啡是按重量出售的，因此在保持安全和穩(wěn)定的同時(shí)，最大限度地提高產(chǎn)品中可能含有的便宜最的成分水的量，將最大限度地提高盈利能力。儲(chǔ)存生咖啡豆的理想水分活度范圍已經(jīng)確定，高于或低于此范圍將使產(chǎn)品不受歡迎。杯測(cè)質(zhì)量為 88 的生咖啡儲(chǔ)存在理想的水分活度范圍之外，在短短 1-2 個(gè)月內(nèi)杯測(cè)分?jǐn)?shù)會(huì)多次下降。因此，在確保質(zhì)量的同時(shí)最大限度地提高盈利能力的關(guān)鍵是確保生咖啡豆的水分活度在 0.45-0.55 aw 范圍內(nèi)。