Как известно, потребители предпочитают свежий кофе. Восприятие свежести кофе зависит от его возраста, а также от условий его хранения. Процессы, приводящие к «изменению» свежести кофе, связаны с различными химическими реакциями, происходящими в нем. Скорость данных процессов может быть определена термодинамическими методами, одним из которых является измерение активности воды в кофе — «доступности» воды в обжаренном кофе для роста микроорганизмов, что влияет на срок годности данного кофе.
Было показано, что восприятие покупателем обжаренного кофе как «свежего», частично зависит от концентрации метилмеркаптанов. При снижении концентрации метилмеркаптанов, увеличивается концентрация фурфурил меркаптанов. Обжаренный кофе воспринимается свежим, но с неприятным «серным» привкусом при концентрации веществ 0,1-1, поэтому считается, что кофе теряет свежесть уже при концентрации веществ в 5-10 ppb (ppb- частиц на миллиард). Увеличение концентрации других веществ связано с реакцией Майяра (неферментативное потемнение). Было показано, что данный процесс увеличивается при повышении уровня активности воды.
Кетоны и альдегиды, которые представлены в большом количестве в свежем обжаренном кофе, достаточно быстро исчезают из-за окисления и перемещения газов во время хранения. Повышение уровня активности воды может ускорить данные процессы. Другой важной реакцией, происходящей в кофе, и влияющей на восприятие его свежести, является реакция окисления липидов. Данные реакции усиливаются при значении активности воды в 0,45 и выше.
Активность воды обжаренного кофе зависит от начальной влажности зеленых зерен кофе, степени обжарки, степени охлаждения, степени помола, а также от условий хранения (влажности, температуры и давления в случае открытого хранения). В статье «Кинетика срока годности обжаренного и молотого кофе как функции концентрации кислорода, давления водяного пара и температуры» («Kinetics of the Shelf Life of Roasted and Ground Coffee as a Function of Oxygen, Water Vapor Pressure and Temperature»), Теда Лабуза (Ted Labuza) активность воды указывалась на уровне от 0,33 до 0,67 для обжаренного и молотого кофе.
Согласно данным других исследователей, для получения лучшего качества в средне обжаренном немолотом кофе, уровень активности воды должен быть в диапазоне 0,18-0,30. Значение активности воды в 0,30 получено для продуктов, хранящихся в полиэтиленовых пакетах. Значение активности воды в 0,18 получено для продуктов, хранящихся в упаковке из фольги. Начальные изучения данных показали, что при высоком значении активности воды (выше 0,25) происходят значительные вкусовые потери в течение двух недель для кофе в зернах.
Недавно в Университете Миннесоты под руководством доктора Т. Лабуза стали проводиться исследования данных феноменов в зависимости от начальных условий производства и условий хранения кофе. Обжаренный кофе склонен к поглощению воды, что может привести к повышению активности воды. Со временем это приводит к потере свежести (выдыханию кофе) и сокращает срок годности продукта. В случае большой скорости роста активности воды, можно определить, что условия хранения являются неподходящими (включая окружающие условия, а также материал, в котором хранится продукт).
Влажность зеленого кофе долгое время считалась индикатором качества кофе, его возраста, а также тенденции к потере вкусовых качеств. Изменение вкусовых качеств связано с микробиальными процессами. Известно, что плесень начинает расти при уровне активности воды в 0,70, для бактерий этот уровень равен 0,80. Зеленый кофе портится постепенно, но неприятный привкус, описываемый в литературе как «резиновый» или «бумажный», частично связан с гидролизом сахарозы в глюкозу. Высокий уровень активности воды, вероятно, может служить индикацией данного процесса.
При обжарке кофе, «свободная вода» на поверхности зерен кофе должна испариться под действием тепла до того, как начнется сам химический процесс обжарки. Данный этап называется «этапом сушки». Измерение активности воды зерна зеленого кофе может помочь в оценке времени и необходимого тепла для создания начального этапа обжарки зерен. Это особенно необходимо при работе со смешанными составами (купажами). Отдельные элементы смеси часто имеют различное начало обжарки, которые могут быть более точно определены с помощью активности воды, нежели чем с определением влажности зерен.
Согласно представленным данным можно сказать, что измерение активности воды важно на этапе роста, обжарки и фасовки кофе. Проблемой в проведении измерений является то, что нет выработанных стандартов по результатам данного параметра применительно к кофе.
Согласно данным некоторых источников, во время сбора урожая кофе может проявиться влияние охратоксина. В данных системы ХАССП применительно к качеству кофейного продукта (HACCP Tools for Coffee Quality Improvement (J.M. Frank, Association Scientifique Intemacional du Cafe, 18e Colloque, Helsinki, Finland, 1999)) указывается: “Все виды кофе должны находиться не более четырех дней с активность воды в диапазоне Aw = 0.95 (≈27% влажности продукта) и Aw = 0.80”, что позволит снизить риски микробиологического загрязнения продукции. Эти данные также были подтверждения исследованиями M. H. Tanawaki. Однако, для подтверждения этих данных требуются дополнительные исследования
