介紹

冷萃咖啡是一種流行現象,最近為咖啡產業帶來了活力,尤其是在溫暖的夏季1。 2011年至2016年,國內冷萃咖啡市場成長了580% 2。根據《Roast》雜誌報道,2015 年至 2017 年,美國冷藏冷萃咖啡的零售額成長了 460%,光是 2017 年就創造了 3,800 萬美元的收入3。冷萃咖啡是透過低溫、長時間接觸的沖泡方法製成的。星巴克和唐恩都樂 (Dunkin Donuts) 等地區咖啡供應商在行銷時稱該產品比傳統熱沖泡咖啡口感更順滑、苦味更少4。一系列發布冷泡咖啡食譜和特定健康聲明的線上健康和生活方式部落格也激發了消費者的興趣。擁有 400 萬讀者的雙月刊《健康生活變得簡單》最近發表的一篇文章指出,「根據多項科學研究,熱沖泡的咖啡比冷沖泡的咖啡酸性要高得多,有些人說冷沖泡的咖啡甚至有由於酸度較低,所以味道更甜” 5。關於咖啡沖泡方法的一篇部落格文章提出了有關冷泡咖啡酸度降低、咖啡因含量降低和抗氧化劑含量增加的多項主張6。截至本文發表時,關於冷泡咖啡化學成分的已發表研究非常少,也沒有關於冷泡咖啡對健康影響的已發表研究。

事實上,飲用傳統熱沖泡咖啡的健康益處和風險仍有爭議。長期以來,咖啡一直與消化不良、胃灼熱和其他胃腸道症狀有關。流行病學統合分析和基於患者的實驗導致關於咖啡消費與胃腸道疾病之間關係的相互矛盾的結果。托馬斯等人的早期工作7發現 20 名健康人和 16 名逆流性食道炎患者飲用咖啡導致食道下端括約肌 (LES) 壓力下降。在飲用 pH 值為 4.5 和 7.0 的咖啡後,兩個隊列中均發現 LES 壓力降低,可能導致胃灼熱症狀加重7。由於 LES 壓力的降低發生在酸性和中性 pH 值下,因此酸性可能不是飲用咖啡後胃灼熱的誘發因素。 Wendl等人的兩項研究8和 Pehl等人9人分別觀察了無症狀個體(n = 16) 和胃食道疾病(GERD) 患者(n = 17) 的胃食道逆流情況,發現這兩個群體在飲用脫咖啡因咖啡後食道逆流現象均有所減少,這表明咖啡因可能造成與咖啡相關的胃灼熱症狀8 , 9。最近一項針對 GERD 患者 (n = 317) 和無症狀個體 (n = 182) 的基於人群的研究發現 GERD 症狀頻率或嚴重程度與咖啡攝入量之間沒有關聯10。 Kubo等人的工作與其他使用患者報告症狀的統合分析一致。島和等人11使用大規模多變量分析(n = 8,013)來評估咖啡消費對胃潰瘍、十二指腸潰瘍、逆流性食道炎和非糜爛性逆流疾病發生的影響。島和等人11發現咖啡攝取量與這四種主要的酸相關胃腸道疾病之間沒有顯著關係11。鑑於文獻中關於傳統熱咖啡對健康的影響存在分歧,儘管有大量證據表明事實並非如此,但公眾仍將咖啡視為潛在的健康風險,這是可以理解的。

除了胃腸道症狀外,咖啡還被證明與多種潛在的健康益處有關。對大量薈萃分析進行的實質綜合審查發現,除了與懷孕和女性骨折風險相關的問題外,沒有一致的證據表明咖啡消費與多種健康結果之間存在有害關聯12。普爾等人的這項工作12評估了先前有關咖啡消費與心血管健康(包括心血管疾病、冠心病和中風)的研究,發現每天喝三杯咖啡可以降低健康風險13 , 14 , 15 , 16。普爾12也發現,喝咖啡與降低肝臟疾病17、18、代謝疾病19、20神經系統疾病21、22風險有關。咖啡消費與疾病之間的這些化學保護關聯的因果關係尚不清楚。然而,最近對咖啡的研究表明,這種飲料具有很高的抗氧化能力和抗發炎作用。巴庫拉澤等人的作品圖 23顯示咖啡烘焙產品中存在的化合物 - 特別是 5-咖啡酰奎尼酸(一種綠原酸)和咖啡酸 - 在 HT-29(人結腸)細胞23中表現出直接抗氧化活性。抗氧化劑化合物作為體內自由基清除劑的作用已得到充分研究24 , 25 , 26,但咖啡攝取量、抗氧化活性和沖泡方法之間的關係在很大程度上尚不清楚。 Naveed等人最近的評論27進一步強調了綠原酸對人類健康的治療作用,並呼籲在該領域進行進一步研究27。 Chu等人的工作28發現烘焙咖啡比生咖啡豆含有更高的抗氧化能力以及更高的綠原酸和酚類濃度。 Chu等人的工作也發現,烘焙咖啡的神經保護功效與總綠原酸濃度之間存在著強烈的相關性28

儘管冷泡咖啡越來越受歡迎,但關於其化學屬性(包括 pH 值和總抗氧化活性以及相關健康影響)的研究卻很少。詳盡的文獻檢索只回傳了四項與冷泡咖啡相關的同儕審查研究29 , 30 , 31 , 32。這些研究都沒有提供足夠的資訊來支持或反駁商業咖啡供應商和冷泡咖啡愛好者製作的冷泡咖啡的健康主張。

鑑於冷泡咖啡市場的顯著增長以及咖啡生物活性化合物對人類健康的潛在重要性,本研究量化了來自六種不同咖啡種植地的磨粉所生產的冷泡咖啡的pH 值、總可滴定酸度和總抗氧化能力地區。此外,本研究也對這些冷泡咖啡中的5-咖啡酰奎寧(5-CQA)、4-咖啡酰奎寧(4-CQA) 和3-咖啡酰奎寧酸(3-CQA) 進行了定量,以便更好地了解CQA 含量與總抗氧化能力之間的關係咖啡。總抗氧化能力是自由基清除能力的衡量標準,並使用ABTS((2,2'-Azino-bi(3-乙基苯並噻唑-6-磺酸)二銨鹽)自由基陽離子脫色測定法測定。 )。

結果

熱沖泡咖啡

熱泡咖啡分析結果如表 1及表2所示。本研究分析的熱泡咖啡樣本的 pH 值範圍為 4.85 至 5.10。據觀察,埃塞俄比亞-Ardi 樣本的酸性最強,pH 值為 4.85 ± 0.09,而巴西樣本的酸性最低,pH 為 5.10 ± 0.02。在分析的三種 CQA 異構體中,5-CQA 在所有樣品中濃度最高,與先前的研究一致33 , 34 , 35 , 36 , 37 , 38 , 39。埃塞俄比亞-Ardi 樣本也被發現具有最高的 5-CQA 和總 CQA 濃度(分別為 1721 ± 99 毫克/公升咖啡和 3270 ± 90 毫克/公升咖啡)。巴西樣本的 5-CQA 和總 CQA 濃度最低(分別為 1261 ± 111 mg/L 咖啡和 2503 ± 103 mg/L 咖啡)。埃塞俄比亞-Ardi 樣本中 3-CQA 和 4-CQA 濃度最高,而緬甸樣本中這兩種異構體的濃度最低。 Moon等人之前的工作35表示較低的CQA濃度與較高的pH值相關35。在本研究分析的樣本中觀察到類似的趨勢,皮爾森相關係數為-0.70。這些結果與 Moon等人提供的 pH 數據非常吻合35適合輕度烘焙的熱泡咖啡。

表1 熱沖泡咖啡樣本:熱沖泡咖啡樣本的5-CQA、4-CQA、3-CQA 濃度和總CQA 濃度(每公升沖泡咖啡的毫克數)(平均值± 95% 置信區間,n = 6)

來自:冷萃咖啡的酸度和抗氧化活性

 

5-CQA

(毫克/升)

4-CQA

(毫克/升)

3-CQA

(毫克/升)

全面品質保證

(毫克/升)

巴西人

1261±111

693±45

550±27

2503±103

埃塞俄比亞語 - 阿爾迪

1721±100

842±22

707±34

3270±90

衣索比亞 - Yirgz

1385±285

635±101

510±78

2530±261

緬甸

1433±341

595±38

489±30

2517 ± 277

哥倫比亞

1429±67

677±22

562±27

2669±64

墨西哥

1476±111

721±41

611±38

2808±105


表2 熱沖泡咖啡樣本:熱沖泡咖啡樣本的pH 值、滴定至pH 值6 和8 的總可滴定酸濃度(每40 毫升沖泡咖啡0.10 N NaOH 毫升數)以及熱沖泡咖啡的抗氧化活性(每公升沖泡咖啡的毫摩爾當量Trolox)沖泡咖啡樣本(平均值 ± 95% 信賴區間,n = 6)。

來自:冷萃咖啡的酸度和抗氧化活性

 

酸鹼度

總酸度

pH值=6

(0.10 N NaOH 毫升)

總酸度

pH值=8

(0.10 N NaOH 毫升)

抗氧化活性

(毫摩爾當量

Trolox/L 咖啡)

巴西人

5.10±0.02

3.17±0.20

6.53±0.38

18.34±2.34

埃塞俄比亞語 - 阿爾迪

4.85±0.09

3.62±0.31

7.08±0.74

19.95±1.62

衣索比亞 - Yirgz

4.96±0.02

3.83±0.33

7.45±0.59

20.72±3.12

緬甸

4.92±0.03

3.18±0.75

6.40±0.79

19.72±1.17

哥倫比亞

4.99±0.10

4.27±0.21

7.85±0.06

19.98±2.74

墨西哥

4.95±0.04

3.58±0.41

6.68±0.62

20.18±1.65

冷泡咖啡分析結果如表 3及表4所示。幾乎沒有公開的數據來說明這些結果。然而,與表1中的熱沖泡咖啡特性的比較 表明,由相同咖啡豆製備並以相同的水體積與研磨重量的比例提取的冷泡咖啡和熱沖泡咖啡之間存在化學差異。這些數據表明,沖泡時使用的水溫會影響所得咖啡飲料中化合物的釋放和擴散。

Table 3 Cold Brew Coffee Samples: concentration of 5-CQA, 4-CQA, 3-CQA, and total CQA concentration (milligrams per liter of brewed coffee) of cold brew coffee samples (Mean ± 95% Confidence Interval, n = 8).

From: Acidity and Antioxidant Activity of Cold Brew Coffee

 

5-CQA

(mg/L)

4-CQA

(mg/L)

3-CQA

(mg/L)

Total CQA

(mg/L)

Brazilian

1124 ± 63

564 ± 23

513 ± 19

2201 ± 53

Ethiopian - Ardi

1133 ± 36

552 ± 14

464 ± 10

2149 ± 30

Ethiopian - Yirgz

1031 ± 127

480 ± 46

384 ± 34

1895 ± 104

Myanmar

912 ± 126

429 ± 28

355 ± 20

1697 ± 94

Columbia

1018 ± 157

488 ± 51

406 ± 41

1912 ± 127

Mexico

857 ± 138

416 ± 44

344 ± 35

1616 ± 111

Table 4 Cold Brew Coffee Samples: pH, total titratable acid concentration titrated to a pH of 6 and 8 (milliliters of 0.10 N NaOH per 40 milliliters of brewed coffee), and antioxidant activity (millimoles equivalence Trolox per liter of brewed coffee) of cold brew coffee samples (Mean ± 95% Confidence Interval, n = 6).

From: Acidity and Antioxidant Activity of Cold Brew Coffee

 

pH

Total Acidity

pH = 6

(mL of 0.10 N NaOH)

Total Acidity

pH = 8

(mL of 0.10 N NaOH)

Antioxidant Activity

(mmol equivalence

Trolox/L coffee)

Brazilian

5.04 ± 0.16

2.83 ± 0.21

5.88 ± 0.31

16.10 ± 3.02

Ethiopian - Ardi

5.01 ± 0.02

2.55 ± 0.18

5.25 ± 0.19

17.45 ± 2.05

Ethiopian - Yirgz

4.96 ± 0.08

2.58 ± 0.18

5.18 ± 0.14

13.36 ± 0.99

Myanmar

5.13 ± 0.03

2.52 ± 0.14

5.32 ± 0.21

13.36 ± 2.85

Columbia

5.00 ± 0.05

2.93 ± 0.18

5.52 ± 0.32

15.33 ± 1.92

Mexico

5.08 ± 0.04

2.13 ± 0.11

4.75 ± 0.27

13.92 ± 2.69


冷萃咖啡樣本的 pH 值範圍為 4.96 至 5.13,其中埃塞俄比亞-吉爾吉斯酸度最高(pH = 4.96 ± 0.08),緬甸酸度最低(5.13 ± 0.03)。與熱沖泡咖啡類似,5-CQA 被發現是冷沖泡咖啡中最豐富的 CQA 異構體。據觀察,巴西樣本的所有三種 CQA 異構體濃度最高,而墨西哥樣本的 CQA 異構體濃度最低。冷泡咖啡中 pH 值和總 CQA 濃度之間的相關性有些弱(皮爾森相關係數 = -0.52)。

就總可滴定酸而言,墨西哥樣品在pH 6和pH 8時總可滴定酸濃度最低。滴定酸的濃度。衣索比亞-Ardi樣本的抗氧化活性最高,緬甸和衣索比亞-Yirgz樣本的抗氧化活性最低。一般來說,冷泡萃取物的 pH 值與熱泡萃取物相當,但總酸度、總 CQA 濃度和總抗氧化活性較低。

熱沖泡和冷沖泡比較

總酸度和pH值

pH 測量可量化分析時含水氫離子的濃度,從而提供樣品中去質子化酸分子數量的測量。總可滴定酸度 (TA) 是樣品中所有酸質子的量度,包括可透過添加強鹼中和的未解離質子。

商業供應商和咖啡愛好者經常認為冷泡咖啡和熱泡咖啡由於酸度水平不同而具有不同的口味特徵;冷泡咖啡據說酸性較低,可以減輕有時與咖啡飲用有關的胃腸道症狀6 , 47 , 48 , 49 , 50。這項工作發現所有測試的咖啡樣本的 pH 測量值具有可比性,範圍在 4.85 至 5.13 之間。改變萃取水的溫度並沒有導致熱泡咖啡和冷泡咖啡之間的 pH 值有明顯差異(圖 1)。

圖1
圖1

使用熱沖泡和冷沖泡方法沖泡的六個咖啡樣本的 pH 值。誤差線代表 95% 的置信水準。

然而,TA 結果顯示熱沖泡咖啡和冷沖泡咖啡的總酸性化合物濃度有顯著差異。這項研究發現熱咖啡萃取物具有較大的可滴定酸度,顯示冷泡咖啡萃取物中未發現的萃取酸和/或其他酸性化合物濃度較高(圖 2)。熱沖泡和冷沖泡樣本的 Pearson 相關係數均小於 0.5。該數據缺乏相關性,這與 Gloess等人的發現一致。36並顯示 pH 值對於熱泡和冷泡咖啡萃取物中的複雜酸化學反應來說是一個很差的測量。

圖2
圖2

使用熱沖泡法和冷沖泡法沖泡的六個咖啡樣本的總可滴定酸測量值()pH 為 6.0,()pH 為 8.0。該數值以每 40 毫升煮好的咖啡含有 0.1 毫升 NaOH 的形式報告。誤差線代表 95% 的置信水準。

一般來說,這些結果表明冷泡和熱泡咖啡的去質子酸化合物總濃度相似,但在萃取 pH 值下質子酸的濃度和可能的複雜性不同。表1和表3所示的總CQA濃度數據 發現,熱飲萃取物具有較高的總CQA濃度(圖 3)。這是總可滴定酸度 (TA) 差異的來源之一。存在於熱沖泡咖啡中但不存在於冷沖泡咖啡中的化合物可能是具有溫度依賴性溶解度的較大分子,和/或具有導致咖啡基質-化合物強吸引力的顯著分子間力的化合物。

圖3
圖3

)使用熱沖泡法和冷沖泡法沖泡的六個咖啡樣本的3-CGA 濃度(以毫克為單位)和()以每公升沖泡咖啡中Trolox 的毫摩爾當量為單位的抗氧化活性。誤差線代表 95% 的置信水準。

抗氧化活性和 CQA 總濃度

已知綠原酸化合物家族對咖啡的抗氧化活性有顯著貢獻。達格利亞等人的工作51和施泰德等人52 人發現咖啡中的多酚化合物在自由基介導的誘變途徑中具有抗氧化和抗自由基活性。鑑於該化合物家族的重要性,我們分析了抗氧化活性和 CQA 濃度之間的相關性。

與CQA數據和TA類似,本研究收集的數據顯示熱泡萃取物比冷泡萃取物具有更高的抗氧化活性(圖 3)。圖 4顯示了熱沖泡咖啡和冷沖泡咖啡的抗氧化活性與總 CQA 濃度之間的關係。冷萃咖啡樣本的皮爾森相關係數為 0.82,顯示這兩種化學特性之間有較強的相關性。然而,熱泡咖啡的抗氧化能力和總CQA濃度的皮爾森相關係數為0.22,顯示抗氧化活性和綠原酸濃度之間的關係弱得多。鑑於熱咖啡萃取物比冷萃咖啡萃取物表現出更高的抗氧化活性,因此熱水必須萃取額外的生物活性化合物。此處分析的熱泡咖啡被發現 CQA 異構體的濃度增加,其他綠原酸的濃度也可能增加。這可能解釋了熱飲和冷飲之間抗氧化活性的差異,但可能還有其他化合物造成了這種差異。冷萃咖啡中的抗氧化活性與總 CQA 濃度之間的強相關性表明,CQA 異構體是冷萃咖啡抗氧化活性的重要驅動因素。

圖4
圖4

六個區域咖啡樣本的熱沖泡咖啡和冷沖泡咖啡的 3-CGA 濃度(毫克/公升沖泡咖啡)與抗氧化活性(毫摩爾當量 Trolox/升沖泡咖啡)之間的關係。

討論

研究發現冷泡咖啡萃取物的酸性化合物濃度較低,且化學多樣性可能低於用相同咖啡豆製備的熱泡咖啡萃取物。這可以從總酸度和抗氧化活性測量中看出。發現熱咖啡具有較高的可滴定酸水平,表明酸性化合物的濃度高於冷萃咖啡萃取物和/或冷萃咖啡萃取物中未發現的其他酸性化合物。研究發現,本研究分析的所有冷泡咖啡樣品的可滴定酸含量均低於熱泡咖啡樣品。咖啡由數十種低分子量化合物組成,包括多種羧酸,如檸檬酸、蘋果酸、奎尼酸、琥珀酸和葡萄糖酸4053。雖然所有這些酸都很容易溶於水,但它們與咖啡基質分離並在冷泡方法中使用的室溫水中通過顆粒內和顆粒間孔隙空間擴散的能力卻知之甚少。

熱沖泡咖啡比冷沖泡咖啡具有更高的抗氧化能力,顯示熱沖泡樣本中存在額外的自由基清除化合物和/或更高濃度的此類化合物。對於冷泡咖啡,總 CQA 濃度與總抗氧化活性之間有強烈的相關性,而對於熱泡咖啡,則有較弱的相關性。 CQA 總濃度未能與熱沖泡咖啡中的抗氧化活性相關,這可能是因為這些熱水萃取物具有比冷沖泡咖啡樣品更多樣化和更複雜的化學成分。可以假設冷泡咖啡中缺少的許多化合物是酸性分子,因為發現熱咖啡中的總酸度水平更高。

這項研究發現,水萃取過程中的水溫會影響酸性分子從咖啡基質轉移到水相中,足以改變所得咖啡飲料的總可滴定酸度和抗氧化活性。

結論與未來的工作

這項研究揭示了熱沖泡咖啡和冷沖泡咖啡之間的重要根本差異,這可能會對飲用者的健康產生影響。冷萃咖啡愛好者經常聲稱,冷萃咖啡的酸度低於熱萃咖啡,因此對於患有胃腸道症狀的人來說可能是更好的選擇。這項研究表明,與冷泡法相比,熱泡法往往會提取額外的非去質子酸。這些酸可能是熱泡咖啡樣品中觀察到的較高抗氧化活性的原因。此外,熱沖泡咖啡的化學成分可能比冷沖泡咖啡更加多樣化和複雜。需要進行更多的研究來充分了解咖啡對健康的影響隨沖泡溫度和時間的變化而可能存在的差異。冷泡咖啡的抗氧化能力較低,可能會降低與熱泡咖啡相關的化學保護作用。

為了更了解沖泡溫度和所得咖啡的化學複雜性之間的關係,需要對萃取物進行特定化合物的分析。咖啡萃取物中存在幾類化合物,可能是導致本研究中熱泡咖啡和冷泡咖啡差異的原因。一類可能影響 pH 值和抗氧化活性水平的化合物是類黑素。已知類黑素化合物具有抗自由基特性並且佔咖啡乾物質54、55的25%以上然而它們在冷泡咖啡中尚未被表徵。

先前研究廣泛報導咖啡化學成分34,35,36,37,42,56,57未來識別和量化熱沖泡咖啡和冷沖泡咖啡中存在的化合物的工作將有助於更好地闡明兩種飲料之間的化學差異。也可以進行進一步的工作來表徵特定化合物和化合物類別的抗氧化活性,以便更好地了解沖泡溫度對所得咖啡飲料總抗氧化特性的作用。

材料和方法

材料

預磨、淺度烘焙的巴西、哥倫比亞、衣索比亞、墨西哥和緬甸咖啡均購自商業供應商。分別對來自埃塞俄比亞兩個地區的咖啡樣本(供應商標記為 Ardi 和 Yirgz)進行了分析。

5-咖啡酰奎尼酸(5-CQA,CAS:327-97-9)、4-CQA(CAS:905-99-7)和3-CQA(CAS:906-33-2)購自Sigma- Aldrich (威斯康辛州密爾瓦基)。 HPLC 等級甲醇購自 Fisher Scientific(賓州拿撒勒)。磷酸(85% wt.)從 Sigma-Aldrich(密爾瓦基,威斯康辛州)獲得,並使用去離子 (DI) 水稀釋至 2.0 mM 濃度。每週在乙醇中製備 2.5 mM Trolox(6-羥基-2,5,7,8-四甲基苯並二氫吡喃-2-羧酸)的標準儲備溶液。 Trolox 和乙醇購自 Sigma-Aldrich(密爾瓦基,威斯康辛州)。每48小時製備一次ABTS˙ + (2,2'-azionbis(3-乙基苯並噻唑啉-6-磺酸)二銨鹽)自由基陽離子溶液,並在室溫下避光保存。混合後將ABTS˙ +溶液靜置 12 小時,以達到最大程度的顏色形成。用於生成自由基溶液的過硫酸鉀和 ABTS 試劑均購自 Sigma-Aldrich(威斯康辛州密爾瓦基)。使用 Sigma-Aldrich(威斯康辛州密爾瓦基)的標準化 0.1 N NaOH 來確定每種咖啡的總可滴定酸度。過濾後的市政自來水用於沖泡​​咖啡。賓州州立大學農業分析服務實驗室對這些水進行了分析,發現水的總硬度為 174 毫克/公升,pH 值為 7.5。

方法

冷泡實驗

冷釀過程在室溫下進行(實驗期間溫度範圍為 21°C 至 25°C),改編自紐約時報烹飪網站58發布的家庭釀造配方。將 35.0 克咖啡樣本放入裝有螺旋蓋的 32 盎司梅森罐中的 350 毫升碳過濾的市政水中。根據我們先前的研究32的建議,咖啡可以沖泡 7 小時。然後在分析前使用 Hario V60 濾紙過濾咖啡樣品。從每批過濾冷泡咖啡中取出四個樣品,每個實驗一式兩份進行(n = 8)。

熱泡實驗

使用與冷沖泡方法相同的咖啡與水比例進行熱沖泡萃取。將水加熱至沸騰,然後將其添加到傳統法式濾壺中的咖啡渣中。咖啡樣品沖泡 6 分鐘,然後使用 Hario V60 濾紙過濾。值得注意的是,熱沖泡實驗和冷沖泡實驗中過濾時的樣品是不同的。這些實驗旨在模擬典型的消費釀造環境。因此,過濾過程不受溫度控制。從每批過濾熱沖泡咖啡中取出三個樣品,每個實驗一式兩份進行(n = 6)。

樣品儲存

每個實驗的冷泡和熱泡樣品都是新鮮製備的。所有樣品均在沖泡後 10 分鐘內進行分析。

高效液相層析分析

使用 GL Sciences 技術說明第 67 59號中報告的改編方法對標準溶液和咖啡萃取物進行了分析。 Agilent 1200 系列高效液相層析系統(HPLC) 配備Supelco 5 µm 層析管柱(15 cm × 4.6 cm) (Supelco, Bellefonte, PA),運轉溫度為40.0 °C,流動相混合為75% 流動相A 和 25% 流動相 B(A:95% 2.0 mM 磷酸和 5% 甲醇;B:95% 甲醇和 5% 2.0 mM 磷酸)。流速為 1.0 mL/min,進樣體積為 10.0 µL。使用二極體陣列偵測器在 325 nm 處偵測 CQA 異構體。 5-CQA 透過標準校準曲線進行定量。 4-CQA 和 3-CQA 標準品用於確定每種異構體的保留時間。其他 CQA 異構的定量是使用 5-CQA 標準品的面積結合先前報導的其他兩種異構體各自的摩爾消光係數完成33、34、38

總酸度和 pH 測量

每個沖泡咖啡樣本的 pH 值均使用 Mettler Toledo FiveEasy TM F20 桌上型 pH/mV 計進行測量。在 22 °C 下,以 0.1 N NaOH 滴定 40 mL 等份咖啡,使其 pH 值分別為 6.0 和 8.0。

抗氧化活性測量

使用 Re等人修改的 ABTS 自由基陽離子脫色測定法測定熱沖泡咖啡和冷沖泡咖啡的總抗氧化活性。和維尼奧利等人60 , 61。為了總結該過程,透過將等份的 7.0 mM ABTS 和 2.45 mM 過硫酸鉀混合以形成 ABTS˙ +自由基陽離子來製備 ABTS˙ +儲備溶液。將混合物在室溫下避光放置 14 至 16 小時,以在 734 nm 處達到最佳吸光度。用去離子水稀釋儲備溶液,製成在 734 nm 處吸光度在 0.80 至 0.90 之間的ABTS˙ +稀釋工作溶液。 Trolox 標準品的測試方法是將 30 µL 2.5 mM Trolox 溶液與 4.0 mL 稀釋的 ABTS˙ +溶液混合並靜置 6 分鐘。使用 Thermo Scientific Evolution 201 分光光度計在 734 nm 處對所得溶液進行紫外-可見光光譜分析,並透過工作標準品和 Trolox - ABTS˙ +樣品之間的吸光度差異來確定ABTS˙ +清除能力。

過濾後的咖啡樣品用去離子水以 1:2 稀釋,並以 8000 轉/分鐘離心 2 分鐘,以進一步去除樣品中的任何顆粒。將 5.0 µL 等份咖啡移入 4.0 mL 稀釋的 ABTS˙ +中並靜置 6 分鐘。依照 Trolox 標準品的程序,以 UV-Vis 分析所得溶液。每個咖啡樣本的總抗氧化能力計算為每公升沖泡咖啡的 mmol Trolox 當量。

統計分析

考慮到咖啡的來源和沖泡方法,採用變異數分析(表S1)和雙尾學生 t 檢定(表S2 )來確定抗氧化活性、pH 值、總酸度和 CQA 平衡濃度的相似性。統計分析的輸出包含在補充資料中。