Анаэробный способ обработки зерна

Ферментация кофе: описание технологии и особенности

Кофе из разных стран заметно отличается по вкусу. Дело не только в различных сортах кофейных ягод, но и в способах обработки — очистке, ферментации и обжарке. В разных климатических условиях ферментация происходит по-разному, и, как следствие, напиток получается различным на вкус, цвет и запах. Это очень важный этап в кофейном производстве, которому уделяют немало внимания.

Что такое ферментация кофе

Ферментация — это микробиологический процесс, в котором участвуют различные микроорганизмы — бактерии и дрожжи.

В кофейной индустрии этот процесс имеет два смысла:

• Обработка кофейных зерен, в процессе которой отделяются непосредственно зерна кофе от мягкой части кофейных ягод.
• В дегустации термин используется для определения дефектов, возникающих на этапе непосредственной обработки ягод.

Для обработки зерен ферментация имеет играет не менее важную роль, чем обжарка. Оба эти процесса не взаимозаменяют, а дополняют друг друга, поскольку одно без другого фактически не существует. Эксперты говорят, что ферментация — это юношеский период кофе, а обжарка — период зрелости.

В процессе ферментации микроорганизмы, находящиеся непосредственно в мягких оболочках кофейной ягоды, с помощью энзимов разлагают молекулы углеводов (сахаров, крахмала) на простые составляющие в виде этанола и углекислого газа. На языке обывателей этот процесс называется брожением.

Энзимы — белковые органические вещества, синтезируемые в клетках и не подвергающиеся химическому превращению. Они в несколько раз ускоряют протекающие реакции, действуя как катализаторы.

Ферментация чрезвычайно важна в кофейном производстве, поскольку именно она позволяет полностью очистить зерна от мякоти. Механическая очистка не позволяет убрать полностью всю составляющую кофейных ягод, а недостаточно очищенные зерна в напитке могут придать вкус горечи, плесени или лекарства.

Виды ферментации кофе

Существует не одна классификация ферментации. Все они взаимозаменяемы и определяются технологией, свойствами или процессами. Различают сухую и влажную ферментацию в зависимости от присутствия или отсутствия влаги, аэробную и анаэробную — по наличию или отсутствию кислорода. Ферментировать кофе можно одновременно с помощью аэробных и анаэробных бактерий.

Аэробная ферментация

Процесс происходит с помощью бактерий, которые существуют только в кислородной среде. Она начинается еще на этапе созревания и сбора ягод благодаря микроорганизмам в окружающей среде. Мякоть обеспечивает необходимый уровень влажности, а оболочка ягоды проницаема для кислорода.

Процесс происходит также на этапе сушки. Иногда его время доходит до месяца, пока в ягодах существует допустимый уровень воды (11-12%). Этот этап сложно поддается контролю, потому что на его протекание влияет не только температура окружающей среды, но и влажность воздуха. Управлять можно только с помощью условий сушки: регулировать толщину ягодного слоя, использовать различные методы сушки, контролировать время нахождения будущих зерен в тени и частоту перемешивания.

При мытой обработке также проводится сухая аэробная ферментация. Кофейные ягоды депульпируют, оставляя только клейковину и мякоть, затем помещают зерна в специальные емкости — ферментационные танки — на 18-36 часов, после этого смывают остатки ягод и отправляют на сушку.

Депульпация — механическое удаление мягких частей кофейной ягоды.

Аэробную ферментацию проводят и методом хани: после депульпации ягоды отправляют сушиться на солнце на срок 7-14 дней. Под солнечными лучами остатки мякоти высыхают, а бактерии разлагают их на простые составляющие. Процесс более длительный, поскольку на солнце активность микроорганизмов снижается.

Анаэробная ферментация

Несмотря на название, может проводить как в присутствие, так и в отсутствие кислорода. Осуществляется она бактериями, которые по своей природе могут жить в бескислородной среде, поскольку он как газ не нужен им для жизнедеятельности. Именно поэтому процессы аэробной и анаэробной ферментации могут происходить одновременно и параллельно друг другу.

Обязательным условием этого процесса является присутствие воды, поэтому ее еще называют влажной. Ягоды загружают в ферментационные танки, наполненные водой, и оставляют на срок до 72 часов.

Такую обработку проще контролировать. Образующиеся спирты растворяются в воде, за счет чего увеличивается время процесса и более полно раскрывается весь потенциал кофейных зерен. За счет повышения или понижения температуры в танках можно увеличить кислотность или сладость будущего напитка.

Важно отслеживать не только температурный режим внутри танка, но также содержание сахара, уровень pH и соблюдать определенное время процесса. Изменение тех или иных параметров открывает доступ к экспериментам, что позволяет создавать новые вкусоароматические букеты зерен. Кроме того, такой тип позволяет внести в танк определенный, нужный в производстве, тип бактерий или дрожжей. Именно поэтому анаэробная ферментация пользуется большей популярностью у производителей.

В производстве кофе ферментация играет очень важную роль — она сильно влияет на вкус будущего напитка. Механическая очистка лишает кофе тех качеств, которыми его могут наделить бактерии в процессе своей жизнедеятельности. Кроме того, простая очистка не даст абсолютно чистых зерен, а качество кофе будет снижено.

У кофе есть как достоинства, так и недостатки.

В обиход кофе в России начал вводить Петр I, а во время русско-турецких войн «басурманское пойло» стали употреблять и казаки.

Современное общество — тем хорошо, что придумано много бытовой техники, которая облегчает жизнь.

Источник

Ферментация: как химические реакции создают вкус кофе

Ферментация: как химические реакции создают вкус кофе

О том, сколько всего происходит с кофе, прежде чем он окажется в чашке, можно говорить бесконечно. Сегодня я хочу рассказать об одном из важнейших этапов обработки, существенно влияющем на вкус, — о ферментации.

Производство кофе невозможно без ферментации, так же как и изготовление йогурта, хлеба, шоколада и квашеной капусты. Ферментация в кофе — это не только привкус забродивших ягод в кофе натуральной обработки. Это целый ряд процессов, происходящих с кофейным зерном, каждый из которых может по-своему отразиться на вкусе напитка.

Что такое ферментация

Ферментация — это общее название разнообразных химических процессов, происходящих под действием белковых катализаторов (ферментов) и преобразующих сахар и сложные углеводы в кислоты и спирт. В кофе ферментация происходит благодаря микроорганизмам из внешней среды — разнообразным бактериям и дрожжам, а также метаболизму внутри самого зерна. Микроорганизмы находятся на ягодах уже до начала обработки, а во время обработки начинают активно размножаться в мякоти и муселяже — клейком слое, покрывающем зерно (подробнее о строении кофейной ягоды можно узнать здесь). Так образуются метаболиты — промежуточные продукты обмена веществ. Некоторые метаболиты могут задерживаться на зелёном зерне, оставляя микробный след — это явление называют эффектом ферментации. Поскольку в различных природных условиях обитают разные микроорганизмы, ферментация, как и терруар, может определять вкусовые характеристики зерна.

Выделяют два основных типа ферментации: аэробный процесс и анаэробный. Их порой ассоциируют со способом обработки: аэробную — с натуральной обработкой, анаэробную — с мытой, однако вне зависимости от способа обработки ферментировать кофе можно по-разному. Кроме того, можно совмещать оба типа ферментации: например, начать с аэробной, а затем перейти к анаэробной.

Аэробная ферментация

Этот процесс называется так потому, что протекает он с участием кислорода. Когда кофе обрабатывается натуральным способом, ферментация происходит во время сушки во внешних слоях ягод. Она может продолжаться до 30 дней или до тех пор, пока влажность не составит 11-12%. Фермер может управлять условиями сушки кофе: регулировать толщину кофейного слоя на патио или африканских кроватях, контролировать частоту перемешивания и следить за временем, которое кофе проводит в тени. Этот тип ферментации во многом зависит от температуры и влажности окружающей среды, что делает его сложным и нестабильным.

Обработка хани тоже включает в себя аэробную ферментацию: сразу после депульпации ягоды отправляются на сушку и проводят там от недели до двух, в это время в мякоти и муселяже происходят ферментационные процессы.

При мытой обработке также возможен аэробный процесс ферментации. Ягоды депульпируют, оставляя мякоть и мусиляж, и помещают в ферментационные танки (они могут представлять собой либо большие баки, либо каменные бассейны) на 18-36 часов. После этого остатки мякоти смывают, а зёрна отправляют на сушку. Ключевое отличие этого способа от анаэробной ферментации — отсутствие воды в ферментационных танках, то есть ферментация в этом случае происходит под воздействием кислорода.

Анаэробная ферментация

Этот тип ферментации используется при мытой обработке — он необходим для немеханического удаления муселяжа. После депульпации ягоды загружают в большие ферментационные танки и заливают водой, чтобы прервать контакт с кислородом. Там они могут провести от 12 часов до нескольких суток. Благодаря такой ферментации мусиляж разрушается под действием собственных ферментов, оставляя в зерне некоторые сложные ароматические соединения. Кроме того, изменяется кислотно-щелочной баланс зерна: увеличивается количество уксусной кислоты, которая придаёт зерну ароматную винную кислотность.

По сравнению с аэробной, при анаэробной ферментации больше факторов поддаётся контролю: температура и кислотно-щелочной баланс воды, содержание сахара, продолжительность ферментации. Открываются возможности для экспериментов: можно проводить ферментацию с углекислым газом, который замещает кислород, а также добавлять различные типы бактерий или дрожжей.

Почему ферментация влияет на вкус?

Вкус и аромат напитка складывается из определённых химических компонентов: это сахара, органические кислоты, жиры, белки и т. д. Именно эти компоненты вступают в реакции и изменяются во время ферментации. Таким образом, если производитель понимает процессы ферментации и может их контролировать, он может повлиять на вкусоароматический профиль зерна.

Не существует какого-то единого пособия по правильной ферментации, так как это сложный процесс, протекание которого зависит от природных условий, климата региона, оборудования, сортов кофе. Однако есть несколько факторов, которые можно контролировать в процессе ферментации: помимо наличия или отсутствия кислорода, это содержание сахара в зерне, температура, время, кислотно-щелочной баланс воды (в мытой обработке). Важно понимать, например, что чем выше температура, тем активнее происходит ферментация и есть риск переферментировать кофе: он приобретёт резкие уксусные, алкогольные, химические оттенки во вкусе.

Итак, ферментация — неотъемлемая часть производства кофе. Методом проб и ошибок производители определяют оптимальные условия для ферментации своего зерна и стараются поддерживать максимальную стабильность этого процесса, чтобы раз за разом получать качественный продукт.

Хотите ощутить разницу между кофе разной ферментации? У нас в каталоге бывают лоты с одной фермы, вкус которых различается благодаря разной длительности ферментации. Осенью мы ждем гейшу анаэробной ферментации с нашего участка в кофейном саду Coffea Diversa — подробно об этом мы рассказывали в «Некофейном подкасте».

Для тренировки мы рекомендуем взять два сорта разной обработки из одной страны, помолоть и оценить разницу в аромате, а потом заварить в чашке и попробовать оценить не конкретные дескрипторы, а уровень сладости и кислотности. Например, можно взять:

• Сорт №229 Эфиопия Халу Берити — мытая обработка, анаэробная ферментации: кофе очищается от мякоти, и зерна, покрытые пергаментной оболочкой, ферментируются в течение 2-3 суток. После ферментации кофе промывают, замачивают в чистой воде на 8-16 часов, затем промывают еще раз и сушат в течение 9-12 дней на африканских кроватях.
• Сорт №251 Эфиопия Иргачеффе Арича — сухая обработка, аэробная ферментация: кофе сушится на африканских кроватях в течение 20-25 дней.

Источник

Основные и альтернативные способы обработки кофейных зерен

Есть три основных способа традиционной обработки кофе: мытая обработка, натуральная обработка и медовая.

Есть также альтернативные способы, но они редко встречаются и локализованы. Это анаэробная ферментация, углекислотная мацерация и такая локализованная обработка, как Giling basah (Джилинг Басах) в Индонезии.

Выращенные кофейные вишни обрабатывают таким образом, чтобы отделить кофейную мякоть и кожуру плодов вишни от кофейных зерен.

Поэтому обработка является одним из важнейших аспектов выращивания кофе. То, каким образом кофе обрабатывается, может оказать существенное влияние на получаемую чашку кофе, и в настоящее время ростеры и бариста концентрируются на обработке кофе, чтобы описать кофе.

Кофе, обработанный первоначально правильно дает такую чистоту аромата и вкуса.

Как производители решают, какой процесс использовать?

Большинство производителей кофе хотят производить самый прибыльный и, следовательно, самый вкусный кофе, по возможности. Однако их возможности и желания ограничивают условия окружающей среды. Кофе, как и большинство продуктов питания, имеет очень тесную связь с окружающей средой и с климатом.

Производители часто смотрят на количество выпавшей влаги, прежде чем выбрать способ обработки. Если сезон был дождливым, то трудно получить хороший естественный процесс, потому что кофейная вишня начнет портиться. Если дождя не было, то условия для медовой обработки или для метода естественной сушки отличные, потому что сахар не вымывается.

Часто кофейные фермеры использует рефрактометры на своей ферме для измерения содержания сахара. Это помогает им решить, достаточно ли содержание сахара для натурального или медового кофе. Однако они стремятся также к высокому содержанию сахара в своих вымытых сортах кофе, поскольку это приводит к получению более сладкой чашки.

сухая обработка кофе

Сухой метод обработки кофе

Известная как сухая, естественная обработка — самый старинный способ обработки кофе.

После сбора с кофейных деревьев кофейные вишни раскладывают тонкими слоями, чтобы высушить под солнечными лучами.

Станции сушки могут немного отличаться в зависимости от фермы или региона: некоторые используют кирпичные покрытия на земле, другие – специальные приподнятые платформы (= столы), которые позволяют воздуху обтекать вишню, более равномерно высушивая. Чтобы избежать плесени, брожения или гниения, вишни регулярно переворачивают. Как только вишня высохнет должным образом, кожура и мякоть зерен удаляются механическим способом, а зеленый кофе хранится и «отдыхает» перед экспортом.

Естественная обработка кофейных зерен распространена в регионах, где нет доступа к воде, такие как Эфиопия, и в некоторых регионах Бразилии. Этот процесс обычно является традиционным в регионах, где он используется, и в последние годы не наблюдается большого развития естественной обработки.

Мнение бариста сильно разделяются от относительно кофе сухой обработки с точки зрения вкуса; некоторые любят, другие ненавидят их.

Естественная сухая обработка определенно добавляет аромату кофе, такие вкусы, как фруктовость и сладость, независимо от сорта и региона.

Для обработанного сухим способом кофе характерны такие общие ноты аромата как черника, клубника, тропические фрукты и мед, но, с другой стороны, могут присутствовать также дикие, ферментированные и алкогольные нотки.

По сравнению с вымытым кофе, натуральный кофе часто имеет подобный красному вину вкусы.

Для ростеров и бариста, обработанный натуральном способом кофе может быть очень полезен для демонстрации различия вкуса и для раскрытия сознания потребителей. Однако, с другой стороны, он также может служить как отталкивающий фактор для тех, кто не любит ферментированные и дикие вкусы и ароматы в чашке кофе.

Хотя это требует меньших инвестиций, он все же требует определенных климатических условий для обеспечения своевременной сушки фруктов и семян. Со временем естественный процесс стал рассматриваться как метод низкого качества, который может привести к непоследовательному вкусу. Это несоответствие часто является результатом высыхания незрелых фруктов и образования коричневого цвета вместе со спелыми фруктами. Тем не менее, многие считают, что этот процесс действительно может создать самый ароматный кофе и что возвращение не за горами. К тому же натуральный кофе является наиболее экологичным.

сухая обработка кофе в Кении

Способ мытой обработки кофе

Влажный процесс также известен как мытая обработка кофе, что является другим основным способом обработки кофе.

Собранные кофейные ягоды доставляют в водяную мельницу. Далее зерна вытаскивают из самой ягоды. Извлечение фруктовой мякоти производится с помощью машины, которая называется depulper. На этом этапе зерна покрыты клейкой жидкостью, в состав которой входят сахар и спирты. Это клейкое вещество влияет на сладость, кислинку и аромат кофе.

После удаления мякоти зерна помещают в резервуар для воды, где процесс ферментации удалит оставшуюся мякоть фруктов. Время, необходимое для брожения, зависит от климата и высоты. В более жарких регионах ферментация займет меньше времени и наоборот.

Обычно для ферментации требуется 24-72 часа, и если кофейные зерна подвергаются ферментации в течение слишком длительного времени, это отрицательно скажется на вкусовых качествах кофе.

Но при продолжительной ферментации зерна впитывают больше сахаров и имеют из-за этого более сладкий вкус.

Ферментация избавляет зерна от клейкого вещества и из покрытия остается только кофейный «пергамент» — кожура.

После завершения ферментации кофейные зерна промывают, чтобы удалить остатки мякоти, и затем они готовы к сушке.

Сушка в процессе мытья производится так же, как в естественном процессе. Сушат зерна примерно 10-22 дней. Для обеспечения равномерной сушки зерна регулярно переворачивают, как при естественной обработке. Зерна также могут быть механически высушены, особенно в регионах, где недостаточно солнечного света или избыточная влажность.

Способ мытой обработки приводит к ярким и кислым ароматам в чашке. Это обычно высоко ценится среди ростеров и бариста из-за повышенной сложности и более чистого профиля чашки.

Потому что влажная обработка фокусируется только на зерне, она раскрывает то, что находится внутри него. Многие считают, что этот метод раскрывает подлинный характер сорта как ни один другой, поэтому большинство спешелти кофе обрабатываются этим способом.

Многие описывают, что вымытый кофе имеет вкус белого вина по сравнению с натуральным кофе. Многие фермеры или производители выбирают процесс мытья, потому что при правильном выполнении он снижает риск появления дефектов и обеспечивает более стабильный способ обработки кофе. С другой стороны, он требует больше воды, чем другие методы обработки, поэтому он дороже для фермеров или производителей.

мытая обработка кофе

Медовая или полумытая, гибридная обработка кофе

Медовая или полумытая гибридная обработка кофе обычно используется в основном в странах Центральной Америки, таких как Коста-Рика и Сальвадор. Вишня механически очищается от кожуры, но машины depulperы для удаления мякоти настроены так, чтобы оставлять на зернах определенное количество мякоти. После этого зерна идут прямо к столам для сушки.

Поскольку зерна имеют меньше мякоти, риск чрезмерного брожения ниже, чем в естественном процессе, но общая сладость и тело в чашке увеличиваются за счет сахара в оставшейся мякоти.

При правильной обработке, такой кофе имеет положительные качества как мытого, так и натурального кофе; сладость натуральной обработки и яркость мытой обработки.

Кофе медовой обработки нередко отсылают к цветам: черный, красный, желтый и белый мед. Цвет относится к количеству фруктовой мякоти, которое остается на зерне после удаления мякоти. Черный мед, который черного цвета, имеют наибольшее количество мякоти на зерне, а белый мед — только немного мякоти. Это, конечно, влияет на вкус кофе; черный мед похож на натуральный, а белый — на вымытый кофе.

Подобно переработке мёда, это натуральный процесс совмещенный с депульпацией, который использует немного больше воды. Этот способ обработки в основном используется в Бразилии.

медовая обработка кофе в Никарагуа

Другие методы обработки кофе

В настоящее время все большее число фермеров готовы, где позволяют экологические и климатические факторы, попробовать другие методы обработки. Например, в Никарагуа, Гватемале и Руанде некоторые фермы и кооперативы обращаются к естественной и медовой обработке. Делая это, они могут создавать новые, необычные вкусовые профили, которые увеличивают ценность их урожая.

Такие поиски иногда выходят за рамки простого выбора метода обработки: некоторые производители экспериментируют удаляя кислород при ферментации, в то время как другие ищут катализаторы для ускорения ферментации.

Некоторые также обращают внимание на их воздействие на окружающую среду и пытаются перерабатывать кофе, одновременно сокращая потребление воды. Новое оборудование и обмен знаниями также помогают создавать более уникальные профили чашек.

Существует спрос на экспериментальные методы обработки. Эксперты даже говорят, что кофе, который обрабатываются альтернативными методами, «иногда распродает еще до того, как собрать кофейные ягоды с деревьев». Это означает, что в будущем мы можем ожидать еще больше творческих инноваций в обработке.

обработка кофе

Анаэробная обработка кофе

Анаэробная (= бескислородная) ферментация является одним из новейших методов обработки кофе и приобрела популярность, особенно среди действительно высококачественного кофе, такого как конкурирующий кофе. Анаэробный процесс аналогичен процессу вымытой обработки, но ферментация проводится в полностью герметичных резервуарах, не содержащих кислорода. Метод все еще довольно экспериментальный, но кофе анаэробной обработки часто имеет дикие, неожиданные и сложные вкусы.

Углекислотная мацерация

Этот метод похож на анаэробный и был украден из мира виноделия. Самое большое отличие от анаэробного процесса заключается в том, что вишня сбраживается как единое целое, и этот процесс разрушает клеточные стенки плодовой мякоти изнутри. Все сумасшедшие ароматы фруктовой мякоти впитываются в зерна во время брожения, а углекислотная мацерация дает чрезвычайно сумасшедшие и невероятные ароматы, такие как красное вино, виски, банан и жевательная резинка для чашки.

Giling basah (Джилинг басах)

Giling basah (Джилинг басах) на самом деле звучит как что-то не связанное с кофе, но на самом деле это означает « wet hulled» (очистка размачиванием) на индонезийском языке.

Как и следовало ожидать, такой метод встречается только в Индонезии. Giling basah — процесс, подобный процессу мытья, но зерна сушат до влажности только 30-35% (в процессе мытья 11-12%). После первоначальной сушки пергамент удаляют из зерен, а затем как бы «голые» зерна снова сушат до тех пор, пока они не станут достаточно сухими для хранения. Giling basah дает землистые ароматы, такие как дерево, затхлость, специи и табак, поэтому он не очень ценится среди профессионалов кофе.

мытье кофейных зерен

Что происходит после обработки кофейных зерен

После обработки кофейные зерна все еще покрыты пергаментным слоем (если только они не обработаны способом Giling basah).

Теперь содержание влаги в зернах достаточно низкое для хранения, чтобы они не подвергались гнилостному разложению. Обычно зерна хранятся в хранилище (= сухой склад) в течение 1-2 месяцев до экспорта. Непосредственно перед экспортом зерно очищается от пергаментного слоя. Обработка производится механическим способом на сухом отшелушивателе (в отличие от мокрого отшелушивателя / депульпера при мытой обработке). После шелушения зерна сортируются и подвергаются градации по размеру на машинах, которые проверяют размер и цвет зерен. Зерна также сортируются на поверхности большого сита с отверстиями разных размеров или вручную. После градации и сортировки зерна упаковывают в джутовые мешки по 60 или 69 кг в зависимости от страны происхождения. Джутовые мешки погружают в корабельные контейнеры, которые защищают зерна во время их долгого путешествия до ростера.

отсортированные зерна, готовые к экспорту

Источник