孫彩梅，羅 吉，王 琨，高佳琪，郝淑美，譚 靜

(云南大學(xué)農(nóng)學(xué)院，云南 昆明 650500)

【研究意義】咖啡是茜草科(Rubiaceae)咖啡屬(Coffeagenus)常綠喬木，原產(chǎn)非洲中北部，現(xiàn)已遍及全球76個國家和地區(qū)，被列為世界三大飲料之首[1-3]。全球栽種的主要以小粒種咖啡(CoffeaarabicaL.)為主，約占咖啡總面積的80 %[1-2,4]。中國種植咖啡的省份有云南、海南、廣東、廣西和四川等，其中云南是全國最大的咖啡種植和出口基地，種植面積和產(chǎn)量均占全國的99 %[1,5]。云南省規(guī)?；N植咖啡的地區(qū)主要分布在熱區(qū)，其中以普洱、保山、德宏和臨滄為主，種植面積約占全省的80 %以上；由于具有適宜小粒種咖啡生長的地理氣候優(yōu)勢，咖啡豆產(chǎn)量高、品質(zhì)優(yōu)，咖啡豆在國內(nèi)外市場具有較強(qiáng)的競爭力[6-8]。云南各地的地理氣候差異較大，出產(chǎn)的咖啡豆品質(zhì)有所不同。為充分利用云南省多樣的地理氣候優(yōu)勢和生產(chǎn)更加優(yōu)質(zhì)的咖啡豆原料，研究不同產(chǎn)區(qū)咖啡豆的品質(zhì)特點(diǎn)及其影響因素，可為小粒種咖啡的合理種植和開發(fā)利用提供指導(dǎo)?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】前人研究表明，咖啡豆品質(zhì)受諸多因素影響[9-11]，其中以品種、產(chǎn)地和環(huán)境的影響最大[12-16]。張洪波等[12]研究不同咖啡品種的杯品質(zhì)量，結(jié)果表明除卡蒂姆品種因含有部分中粒種咖啡基因而杯品質(zhì)量一般，其余的小粒種咖啡品種的杯品質(zhì)量均較高；黃家雄等[13]研究云南不同產(chǎn)地咖啡豆的理化指標(biāo)，結(jié)果不同產(chǎn)地的咖啡豆因受氣候和土壤等因素的影響，在感觀、物理、化學(xué)和衛(wèi)生指標(biāo)上均存在一定差異；李曉霞等[14]和黃家雄等[15]研究不同海拔的小粒種咖啡品質(zhì)，結(jié)果表明隨著海拔的升高、咖啡的品質(zhì)提高；李錦紅等[16]研究不同緯度出產(chǎn)的小粒種咖啡品質(zhì)，結(jié)果表明高緯度地區(qū)的咖啡品質(zhì)比低緯度的好?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】很多因素都會影響到咖啡的品質(zhì)，如品種、產(chǎn)地、環(huán)境等；前人研究僅從單因素入手，沒有考慮2個以上因素共同作用對品質(zhì)的影響?！緮M解決的關(guān)鍵問題】以保山和普洱2個產(chǎn)區(qū)不同海拔、不同品種的小粒種咖啡生豆樣品為材料，對其主要品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行分析比較，研究不同因素對咖啡品質(zhì)的影響以及不同產(chǎn)區(qū)咖啡豆的品質(zhì)特點(diǎn)，以期為小粒種咖啡的合理布局提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試樣品來自云南保山和普洱的咖啡園，均為當(dāng)年采摘的咖啡生豆；每份樣品采集鮮果5 kg，經(jīng)脫皮、發(fā)酵脫膠、清洗、自然干燥、脫殼后制成咖啡米。保山樣品品種為卡蒂姆Catimor系列，來源于潞江鎮(zhèn)(北緯24°48′，東經(jīng)98°45′)海拔500～1480 m的不同村寨，共20份樣品；普洱樣品來源于普洱茶樹良種場(北緯22°75′，東經(jīng)100°97′，海拔1340 m)的不同品種，共30份樣品。具體信息見表1。

1.2 試驗(yàn)方法

供試咖啡生豆送農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測試中心(昆明)分析其主要化學(xué)和衛(wèi)生指標(biāo)，包括水分、灰分、水浸出物、咖啡因、總糖、蛋白質(zhì)、粗脂肪、粗纖維和重金屬砷、鉛、鎘的含量共11項(xiàng)指標(biāo)，各項(xiàng)指標(biāo)均按相應(yīng)國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測分析。

表1 不同產(chǎn)地和品種咖啡豆樣品

1.3 數(shù)據(jù)處理

原始數(shù)據(jù)經(jīng)Excel 2007整理后，采用DPS 14.50進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 水分

由表2可以看出，2個產(chǎn)地的咖啡豆樣品水分含量在6.1 %～18.3 %、平均為10.43 %；其中保山的卡蒂姆Catimor系列樣品水分含量較低，在6.1 %～11.8 %、平均為9.23 %，符合NY/T 604-2006≤12.0 %的標(biāo)準(zhǔn)，也符合DB53/T 154.5-2006≤12.5 %的標(biāo)準(zhǔn)；雖然不同海拔咖啡豆樣品的水分含量差異較大，但相關(guān)分析顯示水分含量與海拔高度之間的相關(guān)不顯著(表3)；普洱的采自海拔1340 m茶樹良種場的30個不同品種的樣品水分含量較高，在7.2 %～18.3 %、平均為11.23 %；不同品種之間的差異較大，鐵皮卡Typica、瑞麗48號、熱選1號、熱選2號和T5157等11個品種的水分含量超過12.0 %，其中瑞麗48號、熱選1號、熱選2號和T5157等8個品種的水分含量超過12.5 %，水分含量低于卡蒂姆Catimor品種的有矮卡、卡杜埃Catuai、DTARZ46等12個品種。采自保山1330 m、普洱1340 m的同一品種卡蒂姆Catimor樣品的水分含量分別為8.7 %、10.6 %，2個產(chǎn)地的咖啡豆水分含量除了與產(chǎn)地有關(guān)外，還與咖啡豆鮮果的采摘時期和采后處理有較大關(guān)系。

表2 不同產(chǎn)地和品種咖啡豆的化學(xué)和衛(wèi)生指標(biāo)

續(xù)表2 Continued table 2

編號No.水分(%)Water content灰分(%)Ash content水浸出物(%)Water extract咖啡因(%)Caffeine總糖(%)Total sugar蛋白質(zhì)(%)Protein粗脂肪(%)Crude fat粗纖維(%)Crude fiber砷(mg/kg) As鉛(mg/kg) Pb鎘(mg/kg) Cd347.83.629.51.0210.1110.912.6830.340.055未檢出0.0063513.33.326.90.839.5110.613.0231.680.04未檢出未檢出367.43.331.31.0810.351212.1532.050.058未檢出0.0113714.53.226.80.879.510.912.1931.060.01未檢出0.008387.23.631.20.9511.011110.8725.73未檢出未檢出0.0083910.53.829.41.0210.5211.113.4530.420.033未檢出0.005407.73.429.20.9310.261113.0631.11未檢出未檢出0.005417.23.630.21.0410.8611.712.6431.790.02未檢出0.0044210.63.328.20.9310.3911.212.9532.610.068未檢出0.011437.53.731.1110.8911.913.1729.41未檢出未檢出未檢出4483.830.70.9511.0411.514.1330.890.012未檢出0.0064516.23.62619.9711.511.6127.980.024未檢出未檢出4610.53.529.51.0711.121113.2330.920.022未檢出0.008477.43.631.81.2710.5212.412.9129.030.026未檢出未檢出4810.93.9291.071110.812.0829.77未檢出未檢出未檢出4911.22.927.20.8510.511.813.2431.330.048未檢出0.0075010.63.7291.0210.2912.512.7827.640.022未檢出未檢出平均11.23#3.48??##28.90##1.00??##10.49##11.1612.51##30.34##0.05##0##0.01NY/T 604-2006≤12.0≤5.5/≥0.8////≤0.5≤0.5/DB53/T154.5-2006≤12.5≤4.2≥20.0≤1.2≥9.0≥11.0≥5.0≤35.0≤0.5≤0.5/

注：*代表與NY/T 604-2006比較的結(jié)果，*表示差異顯著(P<0.05)，**表示差異極顯著(P<0.01)；#代表與DB53/T 154.54-2006比較的結(jié)果，#表示差異顯著(P<0.05)，##表示差異極顯著(P<0.01)。

Note： * means the results compared with NY/T 604-2006; * means significant difference (P< 0.05); ** means highly significant difference (P< 0.01). # means the results compared with DB53/T 154.54-2006; # means significant difference (P< 0.05); # means highly significant difference (P<0.01).

表3 保山咖啡豆的化學(xué)指標(biāo)與海拔的相關(guān)分析

注：**表示差異極顯著(P<0.01)。

Note： ** means the difference was highly significant (P< 0.01).

2.2 灰分

由表2可以看出，2個產(chǎn)地的咖啡豆樣品灰分含量在2.9 %～4.3 %、平均為3.61 %；其中保山的卡蒂姆Catimor系列樣品灰分含量較高，在3.3 %～4.3 %、平均為3.80 %，符合NY/T 604-2006≤5.5 %的標(biāo)準(zhǔn)，但按DB53/T 154.5-2006≤4.2 %的標(biāo)準(zhǔn)，則有1份采自780 m的咖啡豆樣品灰分為4.3 %；雖然不同海拔咖啡豆樣品的灰分含量差異較大，但相關(guān)分析顯示灰分含量與海拔高度之間的相關(guān)不顯著(表3)；普洱的采自海拔1340 m茶樹良種場的30個不同品種的樣品灰分含量較低，在2.9 %～3.9 %、平均為3.48 %，所有樣品都符合NY/T 604-2006≤5.5 %的標(biāo)準(zhǔn)，同時也符合DB53/T 154.5-2006≤4.2 %的標(biāo)準(zhǔn)，而且品種之間差異較大，除DTARZ46、155號和T8667 3個品種外其余品種的灰分含量均低于卡蒂姆Catimor。采自保山1330 m和普洱1340 m的同一品種卡蒂姆Catimor樣品的灰分含量分別為3.8 %和3.7 %，說明相同品種和相近海拔下，產(chǎn)地對咖啡豆灰分含量的影響較小。

2.3 水浸出物

由表2可以看出，2個產(chǎn)地的咖啡豆樣品水浸出物含量在26 %～35.6 %、平均為30.53 %，極顯著高于DB53/T 154.5-2006≥20 %的標(biāo)準(zhǔn)；其中保山的卡蒂姆Catimor系列樣品水浸出物含量較高，在31.2 %～35.6 %、平均為32.96 %；雖然不同海拔咖啡豆樣品的水浸出物含量差異較大，但相關(guān)分析顯示水浸出物含量與海拔高度之間的相關(guān)不顯著(表3)；普洱的采自海拔1340 m茶樹良種場的30個不同品種的樣品水浸出物含量較低，在26 %～31.8 %、平均為28.9 %，品種之間差異較大，水浸出物含量高于卡蒂姆Catimor品種的有矮卡、卡杜埃Catuai、DTARZ46、DTARZ293等13個品種。采自保山1330 m、普洱1340 m的同一品種卡蒂姆Catimor樣品的水浸出物含量分別為33.6 %、29 %，說明相同品種和相近海拔下，產(chǎn)地對咖啡豆水浸出物含量的影響較大，保山的咖啡豆水浸出物含量高于普洱。

2.4 咖啡因

由表2可以看出，2個產(chǎn)地的咖啡豆樣品咖啡因含量在0.83 %～1.31 %、平均為1.05 %，均高于NY/T 604-2006≥0.8 %的標(biāo)準(zhǔn)；其中保山的卡蒂姆Catimor系列樣品咖啡因含量較高，在0.93 %～1.31 %、平均為1.12 %，2份采自1000和1150 m樣品的咖啡因含量超過DB53/T 154.5-2006≤1.2 %的標(biāo)準(zhǔn)；雖然不同海拔咖啡豆樣品的咖啡因含量差異較大，但相關(guān)分析顯示咖啡因含量與海拔高度之間的相關(guān)不顯著(表3)；普洱的采自海拔1340 m茶樹良種場的30個不同品種的樣品咖啡因含量較低，在0.83 %～1.27 %、平均為0.99 %，1份采自DT30樣品的咖啡因含量超過DB53/T 154.5-2006≤1.2 %的標(biāo)準(zhǔn)，而且品種之間差異較大，共有瑞麗48號、熱選1號、DTARZ293、卡杜埃Catuai等13個品種的咖啡因含量低于卡蒂姆Catimor。采自保山1330 m、普洱1340 m的同一品種卡蒂姆Catimor樣品的咖啡因含量分別為1.17 %、1.02 %，說明相同品種和相近海拔下，產(chǎn)地對咖啡豆咖啡因含量的影響較大，保山的咖啡豆咖啡因含量高于普洱。

2.5 總糖

由表2可以看出，2個產(chǎn)地的咖啡豆樣品總糖含量在9.5 %～11.73 %、平均為10.61 %，均高于DB53/T 154.5-2006≥9.0 %的標(biāo)準(zhǔn)；其中保山的卡蒂姆Catimor系列樣品總糖含量較高，在10.07 %～11.73 %、平均為10.79 %；雖然不同海拔咖啡豆樣品的總糖含量差異較大，但相關(guān)分析顯示總糖含量與海拔高度之間的相關(guān)不顯著(表3)；普洱的采自海拔1340 m茶樹良種場的30個不同品種的樣品總糖含量較低，在9.5 %～11.12 %、平均為10.49 %，品種之間差異較大，共有卡杜埃Catuai、DTARZ293、熱選1號、DTARZ46、熱選1號和矮卡等20個品種的總糖含量高于卡蒂姆Catimor。采自保山1330 m、普洱1340 m的同一品種卡蒂姆Catimor樣品的總糖含量分別為10.94 %、10.29 %，說明相同品種和相近海拔下，產(chǎn)地對咖啡豆的總糖含量有一定影響，保山的咖啡豆總糖含量高于普洱。

2.6 蛋白質(zhì)

由表2可以看出，2個產(chǎn)地的咖啡豆樣品蛋白質(zhì)含量在9.02 %～15.1 %、平均為12.01 %；其中保山的卡蒂姆Catimor系列樣品蛋白質(zhì)含量較高，在11.0 %～15.1 %、平均為13.27 %，符合DB53/T 154.5-2006≥11.0 %的標(biāo)準(zhǔn)，而且相關(guān)分析顯示蛋白質(zhì)含量與海拔高度之間呈極顯著負(fù)相關(guān)(r=-0.62，P=0.003) (表3)；普洱的采自海拔1340 m茶樹良種場的30個不同品種的樣品蛋白質(zhì)含量較低，在9.02 %～12.5 %、平均為11.16 %，其中DTARZ293、熱選1號、熱選2號、蒙多諾沃MundoNovo、鐵皮卡Typica等12個品種的咖啡樣品的蛋白質(zhì)含量低于11.0 %，而且品種之間差異較大，所有29個品種的蛋白質(zhì)含量均低于卡蒂姆Catimor 。采自保山1330 m和普洱1340 m的同一品種卡蒂姆Catimor樣品的蛋白質(zhì)含量分別為12.3 %和12.5 %，說明相同品種和相近海拔下，產(chǎn)地對咖啡豆蛋白質(zhì)含量的影響較小。

2.7 粗脂肪

由表2可以看出，2個產(chǎn)地的咖啡豆樣品粗脂肪含量在10.52 %～15.47 %、平均為12.83 %，極顯著高于DB53/T 154.5-2006≥5.0 %的標(biāo)準(zhǔn)；其中保山的卡蒂姆Catimor系列樣品粗脂肪含量較高，在12.27 %～15.47 %、平均為13.32 %；雖然不同海拔咖啡豆樣品的粗脂肪含量差異較大，但相關(guān)分析顯示粗脂肪含量與海拔高度之間的相關(guān)不顯著(表3)；普洱的采自海拔1340 m茶樹良種場的30個不同品種的樣品粗脂肪含量較低，在10.52 %～14.13 %、平均為12.51 %，而且品種之間差異較大，共有DTARZ46、DTARZ293、瑞麗48號、蒙多諾沃MundoNovo等14個品種的粗脂肪含量高于卡蒂姆Catimor。采自保山1330 m、普洱1340 m的同一品種卡蒂姆Catimor樣品的粗脂肪含量分別為12.89 %、12.78 %，說明相同品種和相近海拔下，產(chǎn)地對咖啡豆粗脂肪含量的影響較小。

2.8 粗纖維

由表2可以看出，2個產(chǎn)地的咖啡豆樣品粗纖維含量在23.06 %～32.61 %、平均為29.17 %，符合DB53/T 154.5-2006≤35 %標(biāo)準(zhǔn)；其中保山的卡蒂姆Catimor系列樣品粗纖維含量較低，在23.06 %～30.91 %、平均為27.42 %；雖然不同海拔咖啡豆樣品的粗纖維含量差異較大，但相關(guān)分析顯示粗纖維含量與海拔高度之間的相關(guān)不顯著(表3)；普洱的采自海拔1340 m茶樹良種場的30個不同品種的樣品粗纖維含量較高，在25.73 %～32.61 %、平均為30.34 %，而且品種之間差異較大，只有Pt一個品種的粗纖維含量低于卡蒂姆Catimor。采自保山1330 m、普洱1340 m的同一品種卡蒂姆Catimor樣品的粗纖維含量分別為29.85 %、27.64 %，2個產(chǎn)地咖啡豆粗纖維的含量不同會導(dǎo)致同一條件下焙炒的咖啡豆色調(diào)不同。

2.9 衛(wèi)生指標(biāo)

由表2可以看出，2個產(chǎn)地的咖啡豆樣品中有21份樣品的砷含量在檢出限0.01之下而未檢出，其余29份檢出的樣品砷含量在0.01～0.164 mg/kg，顯著低于NY/T 604-2006≤0.5 mg/kg和DB53/T 154.5-2006≤0.5 mg/kg的標(biāo)準(zhǔn)；2個產(chǎn)地的咖啡豆樣品的鉛含量均在檢出限0.03之下均未檢出，顯著低于NY/T 604-2006≤0.5 mg/kg和DB53/T 154.5-2006≤0.5 mg/kg的標(biāo)準(zhǔn)；2個產(chǎn)地的咖啡豆樣品中有21份樣品的鎘含量在檢出限0.003之下而未檢出，其余29份檢出的樣品鎘含量在0.004～0.088 mg/kg，雖然NY/T 604-2006和DB53/T 154.5-2006未規(guī)定生咖啡豆中鎘的含量標(biāo)準(zhǔn)，但新制定的綠色食品咖啡行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NY/T 289-2012規(guī)定鎘含量≤0.5 mg/kg，因此供試的所有咖啡豆樣品都符合綠色食品咖啡的標(biāo)準(zhǔn)。

3 討 論

咖啡由于其獨(dú)特的品味、口感和功效而成為全球最受歡迎的非酒精類飲料之一，咖啡屬中以小粒種咖啡品質(zhì)最好，這主要源自其不同的化學(xué)成分及含量。研究表明，小粒種咖啡的咖啡因約占豆重的1.0 %～1.4 %，而中粒種咖啡的咖啡因約占豆重的2.4 %以上[17]；小粒種咖啡的脂類約占豆重的13 %～17 %，比中粒種咖啡高出60 %[18]；小粒種咖啡的蔗糖約占豆重的6 %～9 %，是中粒種咖啡的2倍，因此小粒種咖啡的風(fēng)味和口感遠(yuǎn)優(yōu)于中粒種咖啡[19-21]。

云南由于獨(dú)特的自然氣候和地理優(yōu)勢，不僅是全國最大的咖啡豆生產(chǎn)基地，而且出產(chǎn)的咖啡豆品質(zhì)優(yōu)越，為優(yōu)質(zhì)小粒咖啡制品的加工原料[6-8]。在云南省普洱市思茅區(qū)的一些村，咖啡成為主要的經(jīng)濟(jì)作物[22]?？Х榷沟钠焚|(zhì)受很多因素的影響[9-11]，包括品種、產(chǎn)地、緯度、海拔、土壤及栽培管理等[12-16]，因此不同產(chǎn)地的咖啡豆品質(zhì)存在差異。保山、普洱所產(chǎn)的咖啡豆，主要化學(xué)和衛(wèi)生指標(biāo)均達(dá)到行業(yè)和地方標(biāo)準(zhǔn)，而且水浸出物含量、總糖含量、粗脂肪含量和粗纖維含量顯著高于地方標(biāo)準(zhǔn)，咖啡因含量較高，因此云南出產(chǎn)的小粒種咖啡香味更濃、甜度更高、提神醒腦功效更強(qiáng)[1]，均為優(yōu)質(zhì)咖啡豆；但2個產(chǎn)地咖啡豆的品質(zhì)特點(diǎn)有所不同，就卡蒂姆Catimor品種而言，保山出產(chǎn)的咖啡豆具有更低的水分含量以及更高的水浸出物、總糖和粗脂肪含量，普洱出產(chǎn)的咖啡豆具有更低的灰分、咖啡因和粗纖維含量以及更高的蛋白質(zhì)含量，這與張洪波等[12]和黃家雄等[13]的研究結(jié)果類似。就卡蒂姆Catimor品種而言，保山和普洱2個不同產(chǎn)地對其產(chǎn)出的咖啡生豆的灰分、蛋白質(zhì)、粗脂肪含量和衛(wèi)生指標(biāo)影響較小，但對咖啡生豆的水分、水浸出物、咖啡因、總糖和粗纖維含量影響較大，保山出產(chǎn)的卡蒂姆Catimor比普洱的甜度更高、烘焙色調(diào)略深，與李錦紅等[16]研究的高緯度地區(qū)相類似。就普洱產(chǎn)地而言，不同品種之間品質(zhì)的差異較大，李學(xué)俊等[11]的研究也有類似結(jié)果；卡蒂姆Catimor與其他品種相比，除具有較高的蛋白質(zhì)、灰分含量和較低的粗纖維含量，其余指標(biāo)居中；小粒種咖啡155號品種的粗脂肪、總糖和水浸出物含量很高而咖啡因含量較低，P1和154號品種的粗脂肪含量很高、咖啡因含量也較高，DTARZ293品種的粗脂肪含量較高而咖啡因含量較低，這些品種的品質(zhì)、品味口感也各異，各具特色。

4 結(jié) 論

保山和普洱是云南小粒種咖啡種植的主要產(chǎn)區(qū)，生產(chǎn)的均為優(yōu)質(zhì)咖啡豆，主要化學(xué)和衛(wèi)生指標(biāo)均達(dá)到行業(yè)和地方標(biāo)準(zhǔn)，而且水浸出物、總糖、粗脂肪和粗纖維含量顯著高于地方標(biāo)準(zhǔn)；但它們的品質(zhì)因產(chǎn)地和品種而不同，而海拔與除蛋白質(zhì)之外的其余品質(zhì)指標(biāo)相關(guān)均不顯著；2個產(chǎn)地的咖啡豆各有優(yōu)點(diǎn)，各地應(yīng)根據(jù)品種特性和環(huán)境條件合理進(jìn)行選擇和開發(fā)利用。