Ферментация: как химические реакции создают вкус кофе

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.

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.

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.

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.

Источники:

https://perfectdailygrind.com/2019/04/how-to-ensure-consistency-in-coffee-fermentation-processing/

https://perfectdailygrind.com/2018/06/coffee-fermentation-what-is-it-how-can-it-improve-coffee-quality/

https://perfectdailygrind.com/2017/07/how-does-fermentation-affect-coffee-flavour-development/

https://perfectdailygrind.com/2015/12/controlled-fermentation-a-critical-step-in-flavour-development/

https://www.coffeereview.com/anaerobic-fermentation-and-other-palate-bending-processing-experiments/

https://scanews.coffee/25-magazine/issue-10/russian/research/the-fermentation-effect