Chemické složení tzv. sloní kávy ve srovnání s konvenčně zpracovanými kávovými zrny (Coffea sp.; Rubiaceae)

Bc. Jan Hájíček

Master's thesis

Chemical composition of so-called elephant coffee in comparison to conventionally processed coffee beans (Coffea sp.; Rubiaceae)

Abstract:

Káva se řadí mezi jednu z nejpopulárnějších světových komodit, kterou denně konzumují miliony lidí. Nejvýznamnější jsou odrůdy Arabiky a Robusta, avšak v posledních letech došlo k nárůstu zájmu o exotičtější varianty, které nabízejí nevšední zážitek. Může se jednat o kávy, u kterých není využíván klasický způsob suchého či mokrého zpracování. Jedná se například o takzvanou „honey“ metodu, či metody zahrnující využití zvířat. Mezi nejznámější z těchto netradičních metod patří využití cibetek, káva známá jako Kopi Luwak. Do dnešního dne však byly na trh uvedeny i další typy káv, včetně ptačí kávy, a i námi zkoumané sloní kávy, která se svou cenou 2500 USD za kilogram označuje za nejdražší kávu světa. Dodnes není známo, jaký má tento způsob zpracování kávových zrn vliv na kvalitativní změny přítomných látek. Cílem této práce bylo zjistit antioxidační vlastnosti a chemické složení sloní kávy a následně ho porovnat s konvenční a cibetkovou kávou. Celkem byly analyzovány tři vzorky, kdy se jednalo o sloní kávu původem z Thajska, konvenční Arabiku z Thajska a cibetkovou kávu z Indonésie. Tyto vzorky byl následně testovány na obsah látek pomocí GC-SPME-MS a HPLC/UV a na in vitro antioxidační aktivity. Tato práce jako první na světě použila a zdokumentovala využití HPLC/UV na zjištění složení sloní kávy a ORAC stanovení pro antioxidační aktivitu. Všechny získaná data byla podrobena analýze hlavních komponent (PCA) a testování ANOVA (p <0,05). Po provedení PCA analýzy byla však metoda ORAC vyloučena, kvůli odchylce dat, která zkreslovala výsledek. Sloní káva vykazovala nižší hodnoty DPPH (19,67 μg TE/mg), ORAC (250 μg TE/mg), ABTS (81,84 μg TE/mg), TPC (26,35 μg GAE/mg), TFC (1,38 μg QE/mg), kofeinu (0,93 %) a dalších chemických sloučeninách, oproti konvenční kávě, což bylo předpokládáno vlivem trávení v těle zvířete. Ve sloní kávě nebyl nalezen 2-ethyl-3-methylpyrazine, 2-ethyl-5-methylpyrazine a 3-ethyl-2-hydroxy-2-cyklopenten-1-on. Tyto látky nejenom, že mohou ovlivňovat aroma dané kávy, ale rovněž by mohly posloužit jako markety při stanovení autentičnosti sloní kávy.

Abstract:

Coffee ranks among the most popular global commodities, consumed by millions of people every day. The most significant varieties are Arabica and Robusta, but in recent years, there has been a surge in interest in more exotic variants that offer unique experiences. These may involve methods of processing other than the classic dry or wet techniques, such as the so-called "honey" method or methods involving animal intervention. Among the most famous of these non-traditional methods is the utilization of civets, known as Kopi Luwak. However, additional types of coffee have been introduced to the market, including bird coffee and the elephant coffee under our investigation, which, with its price of 2500 USD per kilogram, is considered the world's most expensive coffee. To this day, the impact of this processing method on qualitative changes in present compounds remains unknown. The aim of this study was to determine the antioxidant properties and chemical composition of elephant coffee and subsequently compare it with conventional and civet coffee. A total of three samples were analyzed, consisting of elephant coffee originating from Thailand, conventional Arabica from Thailand, and civet coffee from Indonesia. These samples were then tested for compound content using GC-SPME-MS and HPLC/UV, as well as for in vitro antioxidant activities. This study, as the first in the world, utilized and documented the use of HPLC/UV to identify the composition of elephant coffee and ORAC determination for antioxidant activity. All acquired data underwent principal component analysis (PCA) and ANOVA testing (p <0.05). However, following PCA analysis, the ORAC method was excluded due to data deviation, which distorted the results. Elephant coffee showed lower values in DPPH (19.67 μg TE/mg), ORAC (250 μg TE/mg), ABTS (81.84 μg TE/mg), TPC (26.35 μg GAE/mg), TFC (1.38 μg QE/mg), caffeine (0.93 %), and other chemical compounds compared to conventional coffee, as was expected due to the process of digestion within the animal's body. Additionally, certain compounds such as 2-ethyl-3-methylpyrazine, 2-ethyl-5-methylpyrazine, and 3-ethyl-2-hydroxy-2-cyclopenten-1-one were not found in elephant coffee. These compounds not only could influence the aroma of the coffee in question but could also serve as markers in determining the authenticity of elephant coffee.

Keywords

Slon, Sloní káva, Chemické složení, Antioxidační aktivita, Cibetková káva

Keywords

Elephant, Elephant coffee, Chemical composition, antioxidant activity, civet coffee

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 20. 4. 2024

Thesis defence

• Date of defence: 20. 5. 2024
• Supervisor: doc. Ing. Jan Tauchen, Ph.D.
• Reader: Johana Rondevaldová, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Master programme:
Food Quality and Processing of Agricultural Products