Ферментация кофе что это
Чем ферментация кофе отличается от ферментации других продуктов
Ферментация применяется не только в производстве кофе, но и в производстве вина, чая, кефира, пива и других продуктов
8 мин. на чтение
4084 просмотра
Кофе, чай, кефир, сметана, вино, пиво, комбуча, сыр, соевый соус и хамон. Все эти продукты попадают на наш стол в результате одного процесса — ферментации.
О ферментации кофе мы говорим часто и много. Однако и в других отраслях пищевой промышленности этот процесс люди используют уже давно. В этой статье мы расскажем, чем ферментация кофе отличается от ферментации других продуктов.
Механизм ферментации
Всему живому необходима энергия для жизнедеятельности. Получать эту энергию можно двумя способами.
Первый способ — дыхание. Для него в окружающей среде должен быть кислород. Это очень эффективный способ получения энергии. В результате дыхания организмы выделяют побочные продукты: воду и углекислый газ.
Второй способ — ферментация. Некоторые организмы переходят на этот способ, когда в окружающей среде нет кислорода. Ферментация дает меньше энергии, чем дыхание. При ферментации микроорганизмы производят разные побочные продукты — чаще всего молочную кислоту и этанол.
Некоторые виды дрожжей и бактерий способны продолжать ферментацию в кислородной среде при условии, что вокруг много сахаров.
Считается, что микроорганизмы используют ферментацию в кислородной среде для выживания. Частым продуктом ферментации является этанол. Он токсичен для многих видов бактерий и, следовательно, снижает конкуренцию среди них. Несмотря на то что кислород присутствует, микроорганизмы его не используют.
Способность микроорганизмов к ферментации используют во многих отраслях пищевой промышленности. Однако цели и механизмы этого процесса для разных продуктов отличаются.
Ферментация в кофейной индустрии
В кофейной промышленности термин «ферментация» более общий. Он применяется по отношению к любому процессу жизнедеятельности микроорганизмов и грибов, происходящему в питательной среде. Например, в ферментационном танке бактерии и дрожжи осуществляют и ферментацию, и дыхание, и другие метаболические процессы. Именно поэтому ферментацию при обработке кофейных зерен принято делить на аэробную и анаэробную.
Цель ферментации кофе сейчас — улучшить вкус и аромат напитка, а не просто отделить зерно от клейковины
Первоначально целью ферментации кофе было быстро и дешево отделить зерно от клейковины. Однако позже фермеры заметили, что продукты жизнедеятельности бактерий могут улучшать вкус и аромат напитка. Это открытие привело к экспериментам с ферментацией кофе. Цель этих экспериментов — получение ярких, необычных и даже экстремальных вкусов кофе.
Ферментация при производстве чая
Ферментация чая — это процесс еще более далекий от ферментации в ее биологическом смысле.
При ферментации чая наличие кислорода обязательно. Именно он запускает процесс. Более того, правильнее будет называть этот процесс окислением, так как он происходит исключительно при контакте кислорода и окислительных ферментов чайного листа.
Однако, как и при обработке кофе, одновременно с окислением происходит и ферментация. Так как эти два процесса обычно происходят одновременно, принято объединять их в одно слово «ферментация». Хотя более точный термин — «ферментативное окисление».
Ферментация чая проходит в присутствии кислорода. © unsplash.com
Контролируя степень ферментации и окисления, удается получить разнообразные сорта чая. Белые и желтые чаи практически не ферментированные. Черный чай относится к полностью ферментированным, а чай пуэр — к постферментированным. При производстве пуэра рано останавливают процесс окисления. Для этого плотно укладывают чайные листья на бетонный пол и накрывают брезентом, чтобы минимизировать контакт с воздухом.
Цель ферментации чая — максимально сохранить и раскрыть вкусовые и ароматические свойства чайного листа.
Ферментация в виноделии
Ферментация в виноделии — это как раз тот самый анаэробный процесс. Его обычно называют брожением. При ферментации вина дрожжи превращают сахара из виноградного сока в этанол и другие побочные продукты.
В начале ферментации в резервуаре всегда присутствует кислород, и дрожжи используют его для дыхания. Полученное от дыхания большое количество энергии дрожжи расходуют на быстрое размножение. Сама ферментация виноградного сока происходит уже в бескислородной среде.
Благодаря схожести винограда и кофейной ягоды в кофейной индустрии заимствовали некоторые способы ферментации из виноделия. © unsplash.com
Кофейная промышленность заимствовала некоторые особенности процесса ферментации из виноделия. Так, например, методы углекислотной и полууглекислотной мацерации первоначально использовались именно для ягод винограда. Позже их стали применять и при ферментации кофе. Этанол, который выделяется при мацерации, придает кофе яркий и необычный вкус.
Цель ферментации в виноделии — получить из виноградного сока алкогольный напиток. То есть интересны для виноделия именно побочные продукты жизнедеятельности дрожжей.
Ферментация в молочной промышленности
В молочной промышленности ферментация также проходит без доступа кислорода. При ферментации молока лактоза превращается в молочную кислоту. Именно она и определяет особые свойства конечного продукта.
Для процессов ферментации молока используются чистые культуры микроорганизмов, называемые заквасками. Состав заквасок для производства каждого продукта разный.
При производстве сыров ферментация проходит в два этапа. На первом вырабатывается молочная кислота, и жидкое молоко превращается в сгусток. На втором этапе ферментации в сырье подселяют специальные виды грибов и бактерий. Они и придают различные вкусы сортам сыра. Например, споры голубых плесневых грибов используют при производстве рокфора, споры белых плесневых грибов — при производстве камамбера и бри.
Цель ферментации молока — получение новых продуктов. Ферментация в молочной промышленности — это основа производства всех кисломолочных продуктов: кефира, сметаны, творога, простокваши, сыра, биолакта и многих других.
Ферментация в молочной промышленности меняет консистенцию и вкус молока, в результате получаются новые продукты. © unsplash.com
Что общего у ферментации различных продуктов
У ферментации пищевых продуктов разные цели и даже разные механизмы. Однако объединяет их одно — в результате ферментации человек получает новые вкусы или даже новые продукты.
В других случаях человек влияет на этот процесс: использует колонии микроорганизмов и грибов для получения конкретного продукта или вкуса. Яркий пример такой ферментации: получение кисломолочных продуктов с помощью разнообразных заквасок.
До недавних пор можно было считать ферментацию кофе отличной от других ферментаций. Она не преследовала цели получить новый продукт или вкус, а использовалась для быстрого отделения зерен от мякоти.
Именно благодаря опытам с ферментацией зерен у нас появилась возможность попробовать кофе со вкусом йогурта, алкоголя, умами и другими экстремальными вкусами.
Титульное фото — © unsplash.com
Вам может быть интересно:
Стоит ли проводить обучение гостей в кофейне
27 мар 2019 · 10 мин. на чтение
4084 просмотра
Ферментация
Не так давно в статье про обработку кофе я упоминал ферментацию. Этот процесс очень интересный, как оказалось немаловажный и требует более детального разбора. Данное понятие относится к производству кофе, чая, какао, вина и не только. Это лишь самые известные из примеров. Как вы, наверное, уже поняли, статья будет посвящена именно ей, а также её взаимодействию с различными способами обработки. Тема достаточно обширная и сложная: ведь чтобы полностью раскрыть её, необходимо на личном опыте убедиться в действенности этого процесса. Как говорится, увидеть всё своими глазами. Здесь мы будем рассматривать ферментацию в контексте сбора, обработки и одноименного дефекта уже готового кофе. К сожалению, будет представлена лишь конструктивная теоретическая информация; побывать на станциях обработки мне пока не посчастливилось, но всё ещё впереди! Поэтому в дальнейшем я, скорее всего, продолжу и дополню данную тему интересным материалом.
Представьте себе зрелую кофейную ягоду без кожицы. Перед вами предстанет её мякоть, а под ней тонкий слой клейковины. Именно эти два слоя позволяют происходить ферментации как в естественных, так и в созданных человеком условиях.
Хорошая ферментация и последующая сушка могут привести к получению самых чистых кофейных ароматов в партиях мытого кофе. Но она всегда должна контролироваться, иначе результат будет сильно отличаться от желаемого. Обратите внимание, когда я писал о ферментации, я не имел в виду, что кофейные зерна подвергаются излишнему брожению (ведь данное выражение можно расценить как образование некоего дефекта). Хотя продукт побочного брожения и есть так называемый фермент. Один из дефектов, определяемый в ходе органолептического анализа и всевозможных каппингов. С этого момента мы с вами переходим к дефектности понятия ферментации.
Давайте разберем из-за чего и почему может образоваться дефект исходя из способа обработки:
в мытом способе, ферментированный аромат может быть результатом плохой обработки, появится из-за попавшей переспевшей ягоды или некоторых других загрязнений при обработке. Если ферментация производится неправильно или если при этом используется зараженная вода, кофе может приобрести привкус лука, вызванный образованием пропионовой кислоты. Когда ферментация длится дольше положенного, кофе может приобрести не только так называемый ферментный вкус, но и откровенно гнилой вкус, вызванный наличием гнилых либо переспелых зерен.
Что такое ферментация кофе
Ферментация — это процесс, который проходит во время обработки кофе. От вида и качества ферментации зависит будущий вкус кофе.
7 мин. на чтение
46972 просмотра
Ферментация — это процесс, при котором дрожжи и бактерии расщепляют сахара на более простые вещества. Например, этанол и различные кислоты.
Самый яркий пример ферментации — мытая обработка кофе. Во время неё с ягод удаляют кожицу и оставляют в таком виде, пока бактерии не разрушат клейковину и мякоть. Тогда её можно будет легко смыть с поверхности пачмента и продолжить обработку. Ферментация происходит при любом способе обработки кофе — мытом, хани или натуральном.
Изначально задачей ферментации было — ускорить процесс извлечения зёрен из ягод. Но со временем производители поняли: в результате ферментации образуются продукты распада сахаров и деятельности микроорганизмов, которые меняют вкус и аромат кофе во время обжарки и могут существенно улучшить вкус кофе.
Зачем нужна ферментация
Во время «Деревни обжарщиков 2018», которую мы принимали на своём производстве, одним из спикеров был Лукас Лоузада Перейра из федерального института Рио Гранде до Суль в Бразилии.
Лукас занимается изучением ферментации и её влиянием на вкус кофе. Он хочет понять, как с помощью ферментации улучшить вкус бразильского кофе, который из-за небольшой высоты произрастания уступает по вкусу кофе из соседней Колумбии или, например, Гватемалы.
Дело в том, что в окружающей среде существуют миллионы бактерий и дрожжей, которые участвуют в процессах ферментации. Все они имеют свои предпочтения по среде обитания. Изменяя температуру, pH, содержание кислорода, доступ солнечного света и другие параметры среды, мы можем замедлять деятельность одних бактерий и ускорять жизнедеятельность других.
Кроме того, в зависимости от региона или высоты произрастания кофе, бактерии будут отличаться. Это одна из причин, почему кофе из разных стран мира обладает разным вкусом.
Лукас и другие учёные института проводят эксперименты, чтобы выявить, как разные группы бактерий и дрожжей влияют на вкус кофе и какие условия влияют на жизнедеятельность этих групп. Лукас считает, что ферментация — это новый инструмент, который в будущем поможет создавать любые дескрипторы, будь то ноты тропических фруктов, цветов или ягод.
Именно поэтому производители кофе всего мира начинают уделять столько внимания новым типам ферментации и изучению её влияния на вкус кофе.
Какие виды ферментации кофе существуют?
Глобально ферментацию кофе можно разделить на два вида: аэробную и анаэробную. Аэробный процесс ферментации — это процесс при участии кислорода, анаэробный — без него.
Часто виды ферментации путают со способами обработки: аэробный с натуральной обработкой, а анаэробный с мытой. На деле же это разные процессы, хоть они и крепко связаны: ферментация — это один из этапов обработки кофе.
Ферментировать кофе можно по-разному вне зависимости от способа обработки. В том числе его можно ферментировать с помощью аэробной и анаэробной ферментации одновременно.
Аэробная ферментация
Процесс аэробной ферментации может начаться ещё до сбора кофейных ягод, потому что бактериям и микроорганизмам нужны лишь подходящий уровень влажности внутри плода и доступ кислорода.
Аэробная ферментация происходит во время натуральной обработки, когда ягоды кофе сушатся после сбора. Этот процесс может продолжаться до 30 дней или пока уровень влажности в ягодах не опустится до 11–12%. Аэробную ферментацию сложно контролировать, потому что на её протекание влияют внешние факторы: температура окружающей среды и влажность воздуха.
Управлять можно только условиями сушки кофе: сушить его на патио или африканских кроватях, регулировать толщину слоя кофейных ягод, частоту перемешивания и количество времени, которое кофе проводит в тени. Это позволит управлять интенсивностью и общим временем ферментации.
Сухая ферментация при мытой обработке кофе — это ещё один пример аэробной ферментации. Во время неё ягоды сперва депульпируют, оставляя на зёрнах мякоть и клейковину, а затем помещают в ферментационные танки без воды и оставляют на 18–36 часов. Спустя это время с зёрен смывают остатки мякоти и отправляют на сушку.
Обработка методом хани — тоже процесс аэробной ферментации. Она отличается от предыдущего способа тем, что кофе после депульпации сразу отправляют сушиться на солнце от недели до двух. Мякоть высыхает прямо на поверхности зёрен, а бактерии при этом способе ферментации менее активны, но действуют дольше.
Процесс аэробной ферментации хоть и кажется простым, но в реальности довольно трудоёмок и зависим от погодных условий.
Чтобы было нагляднее, приведём пример. На ферме провели эксперимент: один и тот же кофе мытой обработки ферментировали 24 часа в танках без воды с разными условиями. Одну часть при температуре 16 °C, а вторую при температуре 26 °C. В первом случае кофе получился приятным и сбалансированным, во втором — появились ноты уксуса и алкоголя. Причина в том, что во втором случае ферментация проходила быстрее из-за более высокой температуры. Это привело к «переферментации», а уже это — к появлению спиртовой кислотности.
Анаэробная ферментация
Как правило, она проходит так: ягоды загружают в большие ферментационные танки, заливают их водой и держат там от 12 до 72 часов. Этот этап называется «влажной ферментацией» и является одним из этапов мытой обработки кофе.
Анаэробную ферментацию проще контролировать по сравнении с аэробной и она протекает более однородно. За счёт того, что доступ к кислороду ограничен, спиртовая кислотность образуется медленнее, а та, что образуется — растворяется в воде. Это позволяет увеличить время ферментации, а значит лучше раскрыть потенциал кофе. Если внутри чана низкая температура (4–8 °C), во вкусе больше раскрывается кислотность. Если же температура более высокая (18–20 °C) — во вкусе больше раскрывается сладость.
В процессе анаэробной ферментации важно отслеживать температуру внутри чана, pH воды, содержание сахара и продолжительность ферментации. Контроль этих показателей и анализ результатов позволяет проводить безграничное количество экспериментов. Например, делать ферментацию с углекислым газом или с принудительным добавлением разных типов бактерий или дрожжей.
Благодаря предсказуемости и управляемости, анаэробная ферментация — наиболее популярный метод у производителей кофе. Однако его нельзя назвать идеальным во всех случаях, потому что у каждого урожая свой потенциал, под который нужно корректировать процесс ферментации.
Что запомнить
Ферментация — это естественный и неизбежный процесс. Нужно стараться максимально его контролировать, чтобы раскрывать потенциал вкуса кофе: добавлять сладости, кислотности и тела. Неправильная ферментация может испортить урожай: во вкусе сформируется химический привкус, сладость и кислотность станут менее характерными.
В профессиональной оценке вкусоароматических качеств кофе, эксперимент с ферментацией может как повысить, так и понизить общую оценку вкуса кофе по шкале SCA. Правильная ферментация способна повысить оценку кофе до 8 баллов из 100 возможных. Если учесть, что класс спешелти кофе получает, когда набирает выше 80 баллов, то этот эксперимент может сыграть решающую роль в судьбе фермы.
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: