Andrew Cotter's dag begint pas als hij zijn "cup of Joe, " een ritueel dat hij serieus neemt als een van een groeiende groep koffieconsumenten die thuis speciale koffiebonen maalt en brouwen voor een meer smaakvolle en geurige ervaring.

Een ochtend, terwijl de geur van vers gezette koffie zijn keuken omhulde, hij vroeg zich af of het bewaren van gebrande koffiebonen in de vriezer - een populaire bewaarmethode - nuttig was om hun aroma te behouden.

Als hoofdvak voedingswetenschap aan Penn State's College of Agricultural Sciences, Cotter, die in 2018 afstudeerde, unieke kans om zijn gedachten te onderzoeken.

"Een van de geweldige dingen van voedingswetenschap is dat je de mogelijkheid hebt om voedingsproducten te bestuderen die je zelf lekker vindt, " zei Cotter, wiens onderzoeksresultaten aangeven dat invriezen helpt om het aroma van bepaalde bonenvariëteiten te behouden. De resultaten zijn onlangs gepubliceerd in het tijdschrift Beverages.

"Zoals veel mensen, Ik hou echt van een goede kop koffie in de ochtend. Met de stijgende populariteit van ambachtelijke koffie, Ik wilde een project doen dat koffiekenners helpt de kwaliteit van koffiebonen te behouden, " hij zei.

Een enthousiaste supporter vond hij in Helene Hopfer, Rasmussen hoogleraar loopbaanontwikkeling in de voedingswetenschappen, die geloofden dat het onderzoek inzichten zou opleveren die van waarde zouden zijn voor consumenten, vooral degenen die investeren in "speciale" of gastronomische koffiebonen, die meer kan kosten dan traditionele koffie vanwege de zorgvuldige selectie van bonen en het branden van kleine batches.

"Als het gaat om koffiespecialiteiten, er zijn veel verschillende meningen over hoe je de koffie het beste kunt bewaren, "zei ze. "Er zijn velen die tegen het bewaren van koffiebonen in de vriezer zijn om condensatie te voorkomen, maar kijkend in de wetenschappelijke literatuur, Andrew kon daar geen bewijs van vinden."

Onder toezicht van Hopfer en met steun van Tiffany Murray, coördinator van het Sensory Evaluation Center van Penn State, Cotter begon in september 2017 aan zijn tweedelige studie, die begon met een chemische analyse van zes bonenmonsters van gebrande niveaus van een licht "City" -gebraad tot een donker "Wenen" -gebraad.

Met behulp van een testprocedure genaamd headspace-gaschromatografie - massaspectroscopie, Cotter scheidde en identificeerde de honderden vluchtige moleculen in koffiebonen. Door dit proces, hij lokaliseerde de moleculen die verantwoordelijk zijn voor het aroma en mat het verlies van die moleculen op basis van het braadniveau, bewaartijd en bewaartemperatuur.

Na het roosteren van de bonen, Cotter bewaarde de helft van de monsters in de vriezer en de andere helft bij kamertemperatuur gedurende negen weken, een tijdsbestek dat volgens Hopfer was gebaseerd op handelspraktijken.

"Veel koffieproducenten zullen hun koffie verpakken en verzenden, en dan kan het een paar weken op het schap in de supermarkt liggen voordat het wordt gekocht, "zei ze. "In dat opzicht, negen weken is niet te extreem."

Die opgeslagen bonen - en nog een vers geroosterde batch - werden gebruikt voor het sensorische deel van het experiment, die werd gedaan in het Sensory Evaluation Center met behulp van projectieve mapping, een techniek die overeenkomsten en verschillen tussen een reeks producten onderzoekt.

Een groep van 48 koffieconsumenten werd vervolgens gevraagd om het koffiedik van de verschillende braad- en opslagbehandelingen te ruiken en ze op een groot vel papier te rangschikken - waarbij gelijkaardig ruikende koffiedik dicht bij elkaar werd geplaatst en ongelijk ruikende gronden verder uit elkaar - met behulp van beschrijvingen zoals aantrekkelijk, onaantrekkelijk, sterk, verbrand, donker, licht, bloemig en geroosterd.

Wat Cotter vond was dat voor donker gebraden, de meeste panelleden merkten weinig verschil in aroma op tussen bevroren en verse koffiebonen. Als het ging om de op kamertemperatuur opgeslagen donkere braadstukken, echter, deelnemers plaatsten die monsters weg van de anderen, wat aangeeft dat het een "ander" aroma had, zei Cotter.

Wat betreft de lichte gebraden monsters, hij zei dat de panelleden geen substantiële aromaverschillen tussen de monsters opmerkten, Dit geeft aan dat de light roasts gedurende negen weken minder aroma verloren dan de dark roast. Deze trend werd ook weerspiegeld in de chemische analyse, hij merkte.

"Kortom, de analyse toonde aan dat het invriezen van koffiebonen, vooral donkere gebraden variëteiten, helpt de intensiteit en het aangename koffiearoma te behouden, " zei Cotter, die een undergraduate research award van het college ontving.

Hopfer zei dat ze onder de indruk is van hoe Cotter het project benaderde, gezegde, "Samen hebben we de onderzoeksvragen ontwikkeld en hoe we deze het beste kunnen beantwoorden, maar hij deed al het werk, van het selecteren van de sperziebonen tot het uitvoeren van proeven, "Zei ze. "Andrew is een zeer bedachtzame jonge onderzoeker - hij weet wat hij wil en ontwikkelt een plan om daar te komen."

Cotter, die nu een afgestudeerde student is aan de Universiteit van Californië, Davis, zei dat hij dankbaar is voor de kansen die hem werden geboden door Penn State en het Department of Food Science.

"Ik kwam naar Penn State met een oppervlakkige waardering voor voedselproducten zelf, maar ik kwam naar buiten met een grotere waardering voor al het harde werk dat nodig is om ons eten heerlijk te maken, consistent en veilig, " zei hij. "In die sfeer zijn was ongelooflijk belangrijk om me te helpen gemotiveerd en enthousiast te blijven over wat ik aan het leren was."