Вкусовое становление: как на плантациях формируется вкус и аромат кофе

Формирование вкусов и ароматов

Род вечнозеленых растений Coffea произрастает по всему миру. «Кофейный пояс» находится между тропиками Рака и Козерога.

Вид и разновидности

Род кофе подразделяется на виды: арабика, робуста и др. Виды делятся на разновидности. Разновидности, например, арабики, создаются путем селекции или мутации. Самые популярные ее разновидности: типика, бурбон, мундо нова и катурра. Конечно, каждая разновидность в зависимости от места произрастания может сформировать свой уникальный вкус.

Когда в кофейне вам сообщают, что вы пьете 100%-ную арабику, это может означать всё что угодно, например, что кофе состоит из нескольких разновидностей зерна, которые произрастали в одной стране, а может, это селективный моносорт конкретной разновидности, выращенный и собранный на одной плантации.

Так или иначе, каждой разновидности свойственен свой уникальный вкус, который формировался в ней с момента высаживания до финального приготовления. Одна разновидность условной «гейши», созревшая в разных странах, будет нести в себе непохожие вкусовые профили, несмотря на общую генетику.

Тип сбора

Первый этап, на котором руки человека начинают вмешиваться во вкусовое ядро кофе, это сбор плодов. Сам по себе метод сбора зачастую диктуется подходом фермера, ландшафтными условиями и финансовой обеспеченностью.

Самый дорогой и верный метод сбора — пикинг — гарантирует, что человек вручную будет собирать только спелые кофейный фрукты.

Стриппинг тоже выполняется вручную, но срываются все плоды с ветки, даже неспелые. Механический сбор не отстает по популярности. Правда, большие машины с вибрирующими щетками могут не только собрать много и спелых, и несозревших плодов, но и сломать ветки деревьев, что нарушит дальнейшую культивацию.

Впрочем, обратные стороны есть у каждого способа: пикинг занимает очень много времени, и, возможно, вы заплатите не за крутое зерно, а за скрупулезный ручной труд. Стриппинг экономит время, но важно иметь хороший кофейный продакшен, который рассортирует нужные и ненужные плоды. Механический сбор массивен и подойдет не для любого ландшафта, но даже эти вибрирующие щетки можно настроить по скорости, чтобы не уничтожить всё вокруг.

Проще говоря, при любом методе сбора можно получить как сложный, богатый вкусом кофе, так и посредственное сырье. Здесь важен комплекс факторов. Однако нельзя игнорировать тот факт, что при ручном сборе шанс получить более качественный продукт гораздо выше. А при механическом сборе вероятно, что спелый вкусный плод будет держаться за ручку с недозревшим, который перебьет положительные вкусы в конечном напитке.

Обработка зерна

Раньше кофе обрабатывали только с целью извлечения зерна из кофейного фрукта. Со временем фермеры стали замечать, что разные способы обработки одного и того же вида зерна существенно влияют на вкус. В эпоху ответственного потребления фермеры начали обрабатывать кофейный фрукт, извлекая из этого выгоду. Способ обработки позволяет сделать продукт еще более уникальным.

Задача обработки кофе — вытащить зерна из фрукта. В каждом фрукте, как правило, два зернышка. Такой процесс легко выполнять вручную, но когда идет речь о миллиардах кофейных фруктов, на помощь приходят конкретные способы обработки. Важный этап любой обработки — это ферментация. Процесс брожения запускает расщепление сложных веществ на простые, формируя вкусовой профиль зерна. Бактерии и дрожжи, находящиеся на поверхности фрукта во время обработки, размножаются, проникая в мякоть. Это позволяет не только сформировать вкус, но и легко очистить зерна от всех слоев фрукта.

В целом ферментацию можно поделить два вида — с участием кислорода (аэробная) и без него (анаэробная).

Натуральный способ обработки подразумевает сушку фрукта в цельном виде на солнце. Благодаря тому, что фрукт сохнет вместе с зерном, сахара из мякоти и клейковины остаются в плоде. После долгой сушки (может доходить до четырех недель) фрукт отправляют на халлинг, где он легко очищается до состояния зерна. Кофе от такой обработки получается более сладким, тело напитка — плотным. Такой способ является самым старым и самым распространенным в мире, так как не требует больших вложений, а основной его ресурс — это солнце. Так как процесс ферментации происходит за счет кислорода, гораздо сложнее контролировать итоговый результат: слишком много внешних факторов сказывается на ферментации.

Мытая обработка появилась, когда кофе начали выращивать колониальные страны. В них более влажный климат, и зерно сушилось гораздо дольше, что впоследствии могло вызывать плесень на фруктах. Кофе очищается от кожицы, затем оставляется в ферментационном танке (с водой или без). Во время брожения бактерии и другие микроорганизмы запускают процесс ферментации, разрушая клейковину и мякоть, далее остатки плода смываются водой, и зерно отправляется на сушку. Такой способ существенно сокращает время обработки, а вкус кофе получается более чистый и кислотный. Конечно, с финансовой точки зрения не каждая ферма может себе позволить тонны воды для обработки урожая.

Обработка хани подразумевает сначала депульпацию, то есть отделение от фрукта кожицы и части мякоти с помощью оборудования, а затем плод с небольшим количеством мякоти сушится, приобретая медовый цвет и липкую консистенцию. Высушенное зерно в пергаментной оболочке очищают в последний момент перед экспортом. Вкус получается сладкий и сложный, тельность напитка средняя.

Когда речь заходит о «ферментированном кофе», обычно подразумевается какая-то экспериментальная ферментация, которая не входит в рамки привычной ферментации при трех перечисленных способах обработки. Как правило, экспериментальные ферментации более просты в управлении, дороги в закупке и все проводятся в анаэробной среде.

Один из самых популярных экспериментов — это кофе «Копи Лювак», тот, что ферментируется в организме животного мусанга. Этот попсовый способ подразумевает, что мусанги в Индонезии или на Филиппинах будут поедать кофейные фрукты в естественной среде, а в фекалиях вы найдете очищенные ферментированные зерна.

Вот только в дикой природе вы не соберете миллион зерен из фекалий мусангов, максимум на одну порцию эспрессо хватит. Большая часть производства этого кофе строится на насильственном вскармливании животных, которых держат в неволе. По вкусу получается невкусно, стоит от 10 000 рублей за килограмм, и не факт, что вам продают то, что указано на этикетке. Доказать, что именно это зерно вышло из мусанга, невозможно. Не будем вдаваться в подробности таких изощренных методов ферментации, тем более что есть такие же экс(к)(пе)рименты со слонами и некоторыми птицами.

Гораздо интереснее анаэробные ферментации с участием воды, где можно контролировать процесс, добавляя нужное количество дрожжей и бактерий. Ограниченный доступ кислорода замедляет выделение спиртовой кислотности. Та, что формируется, сразу растворяется в воде, это позволяет продлить ферментацию и лучше раскрыть потенциал зерна. Высококачественное зерно в последнее время часто ферментируют в абсолютно бескислородной среде. Если при аэробной ферментации процессы брожения запускаются моментально из-за наличия бактерий, дрожжей, влаги и сахаров, то в анаэробной зерна помещаются в бескислородную среду, где сразу образовывается СО2, дополнительное давление вынуждает соки и сахара попадать в зерна, формируя сложные вкусовые и ароматические соединения.

Обжарка

Кофе обжаривают в специальных ростерах с помощью разных видов теплопередачи. При одинаковом цвете обжарки вкус разного кофе будет отличаться. В процессе обжаривания происходит множество химических реакций, в результате которых формируются сложные летучие соединения, они и определяют вкусоароматическую палитру кофе.

Разные соединения образуются при разных температурах на разных стадиях обжарки. Управляя этими процессами, мы можем корректировать вкус кофе. Очевидно, что нельзя у кенийского кофе сформировать вкус зерен бразильского. Но именно мастерство обжарки позволяет подчеркивать сильные стороны зерна, скрывая слабые.

Как уже было сказано, химические реакции влияют на кофейное зерно по-разному. Какие-то сказываются на внешнем виде, некоторые напрямую взаимодействуют с внутренними компонентами зерна.

• Влага: зеленое зерно (8–12,5%) → обжаренное (1–4%).
• Потеря сухой массы: 12–22%.
• Изменение размера: увеличение на 50–100%.

Ниже на рисунке можно проследить изменение базовых вкусов в процессе обжаривания:

Кислоты — важный вкусовой параметр кофейного зерна. Пусть многие не ассоциируют кислотность с кофе, тем не менее именно ее наличие и развитие демонстрирует терруар плода. В кофе достаточно много кислот, и чем темнее мы обжариваем кофе, тем слабее чувствуются натуральные компоненты, сформировавшиеся в зерне во время произрастания. Зато начинают доминировать ноты, которые получили жизнь из-за нагрева и различных химических реакций. Ниже можно увидеть, как ведут себя кислоты при обжарке:

Наш организм лучше всего идентифицирует цитрусовую и яблочную кислоты, принимая их за кислотность. Именно их интенсивность снижается по мере обжаривания.

Обжарка — сложный технологичный процесс, на который влияет не только оборудование, но и мастерство обжарщика. При обжарке любого продукта должна быть выставлена конечная цель. Если надо раскрыть терруар кофе со всеми естественными компонентами кислотности и сладости, то обжарка будет светлой или средней. Для более насыщенного продукта, который должен ярче себя проявлять в молочных напитках, как правило, жарят чуть темнее, формируя больше горьких нот.

Зрелость кофейного фрукта, тип сбора, вид обработки, обжарка и еще миллион неотслеживаемых событий оказывают огромное влияние на вкусы и ароматы, которые как формируются, так и пропадают в ходе этих процессов.

Вкусология

Вкус — это определенное ощущение, воспринимаемое рецепторами во рту.

Сегодня выделяют пять базовых вкусов:

• кислый;
• горький;
• сладкий;
• соленый;
• умами (вкус высокобелковой пищи, выделяемый в самостоятельный, пятый вкус в Китае, Японии и других странах Дальнего Востока).

Аромат — это ощущение восприятия летучих компонентов:

• ортоназальное обоняние (нос);
• ретроназальное обоняние (полость рта).

Важно помнить, что мы подразумеваем под вкусом только эффект от тактильных ощущений, тогда как слово flavour в английском относится к общему букету, который проявляется от восприятия аромата и вкуса как единого целого.

Люди в мире делятся на три группы:

• nontasters — те, кто не могут определить базовый вкус продукта и не способны к дегустации (25%);
• tasters — те, кто способны определять базовые вкусы (50%);
• supertasters — те, кто обладают умением определять не просто вкус, но и его качество, баланс, комплексность и интенсивность (25%).

Подробнее познакомиться с восприятием вкуса у разных групп населения можно в научных работах американского психолога Линды Барташук, например «Психофизика вкуса».

Вкусовыми рецепторами принято считать чувствительные клетки, располагающиеся на слизистой оболочке языка и нёбе. Когда разные химические вещества начинают взаимодействовать с этими клетками, возникает ощущение вкуса.

Каждая клетка может среагировать на какой-то конкретный вкус. Поэтому располагаются вкусовые рецепторы не равномерным слоем, а группами, клетки которых реагируют на один и тот же вкус.

Ключевой элемент вкусологии — это непосредственное распознавание вкуса. Любая информация: термическая, обонятельная, зрительная — стремится по нервным волокнам в мозг. Мы практически мгновенно понимаем, что едим, первая информация о вкусовой стимуляции доходит до коры головного мозга примерно за 150 миллисекунд. Причем информация может поступать уже от одного взгляда на объект, который мы собираемся употребить. Информация о распознавании будет доходить до мозга гораздо дольше, если пробовать объект с закрытыми глазами и зажатым носом.

При дегустации вкуса чего-либо последовательность восприятия всегда одинаковая:

• выявление, обнаружение вкуса;
• узнавание вкуса;
• определение интенсивности.

В кофе мы можем воспринимать три базовых вкуса: кислый, сладкий, горький (соленость в чистом виде вы скорее почувствуете при добавлении чего-то жирного в кофе). Ассоциативный ряд с лаймом (кислотность) или арбузом (сладость) либо с горьким шоколадом (горечь) появляется благодаря генетике, вкусовому опыту и натренированности рецепторов. В одном и том же кофе кто-то чувствует вкус чайной розы, а кто-то джем из красной смородины. И у каждого был свой путь к данной вкусовой ассоциации.

Кислотность в кофе

Кислый вкус однозначно ассоциируется с величиной pH (водородный показатель) жидкости. Механизм восприятия подобен восприятию соленого. Уровень рН слюны человека близок к нейтральному значению (рН = 7). У взрослых pH слюны равен 6,8–7,4, поэтому мы способны ощущать более или менее кислые зоны. Если у продукта рН < 7, мы ощущаем кислый вкус. При рН > 7 мы ощущаем так называемый мыльный вкус.

Кислотность есть не только в кофе, но и во фруктах, ягодах, молочных продуктах. Кислоты в кофе — это скорее приятное ощущение, нежели угроза желудку.

Когда кислоты растворяются в воде, кислотно-щелочный баланс опускается ниже 7.

Когда говорят о богатстве вкуса, зачастую имеют в виду сложные и простые кислоты, которые вы обнаружили в напитке и смогли ассоциировать с чем-то положительным, например с какими-то фруктами, ягодами и даже цветами. В свою очередь, горечь имеет гораздо меньше положительных ассоциаций: горький шоколад, жареный орех, специи.

На формирование и выраженность кислотности влияют:

• высота произрастания: чем выше растет кофейное дерево, тем больше перепадов температуры и, соответственно, ниже содержание кислорода. Такие условия способствуют более длительному созреванию и приобретению органических кислот;
• обработка зерна: мытая обработка смывает часть поли- и моносахаров, выводя на первый план органические кислоты;
• обжарка: чем светлее обжарен кофе, тем лучше мы можем познакомиться с терруаром зерна, а именно с компонентами, которые формировались в кофе во время созревания. Как видно из таблицы выше, при долгой обжарке явные кислоты постепенно разрушаются. Если кофейное зерно имеет в себе потенциал превосходной кислотности, темная обжарка убьет все эти вкусы;
• способ приготовления: при контакте воды с кофе в первую очередь экстрагируются простые кислоты, которые и попадают в чашку. Чем дольше процесс экстракции, тем больше в чашку попадает более горьких нот, которые перекрывают естественные кислоты. При более крупном помоле кофе вода успевает вытащить кислую часть, едва затрагивая горькую. Чаще всего очень кислотный кофе употребляют в фильтр-заваривании. Также стоит помнить, что при остывании кислотность в кофе становится ярче и интенсивнее.

Горечь в кофе

Горечь всегда присутствует в кофе. Она вызвана:

• кофеином: очень низкий вклад в горечь напитка;
• меланоидами: химическая реакция между сахарами и белками во время обжарки;
• хлорогеновыми кислотами: чем сильнее обжарка, тем больше горечи.

Главные индикаторы горечи в кофе:

• робуста;
• темная обжарка;
• чрезмерно горячая вода;
• слишком долгий контакт воды с кофе.

Наши рецепторы гораздо тоньше настроены на распознавание горечи, нежели других базовых вкусов. Связано это с эволюционным развитием рецепторов. В эпоху собирательства наши предки особое внимание уделяли ядовитой пище, ведь большинство ядов имеют горький вкус. Именно поэтому наши рецепторы быстрее всего улавливают горькие ноты, даже если концентрация кислотности в продукте выше.

Сладость в кофе

Зачастую при ассоциации с чем-то сладким мы думаем о сахаре. Хотя данный эффект может возникать от разных аминокислот, глицерина и некоторых белковых веществ.

Основные сахара в кофе: глюкоза, фруктоза, сахароза. Их количество настолько мало, что если вы и почувствуете сладость, то, вероятнее всего, не благодаря сахарам. Ученые до сих пор пытаются понять, почему человек говорит, что чувствует сладость в кофе, когда общая концентрация натуральных сахаров гораздо ниже того, что может воспринять человек. Последние исследования связывают данный факт с несколькими возможными причинами:

1. мы распознаем какие-то фрукты или медовые оттенки, которые у нас ассоциируются с чем-то сладким;
2. низкая интенсивность напитка свидетельствует о более низком содержании как горьких, так и кислотных нот, которые позволяют почувствовать сладость.

Подробнее с проведенными исследованиями на данную тему можно ознакомиться здесь.

На восприятие вкуса помимо чувствительности наших рецепторов может влиять настроение, пол, диета, вредные привычки, температура, свет и в особенности цвет.

Ароматика

Ученые выделяют 50 миллионов рецепторов запаха в обонятельном эпителии.

Люди могут распознать 10 000 запахов, а различить только 4000. Хотя тут вопрос практики.

Способность чувствовать и различать ароматы у животных развита в разы сильнее чем у человека.

Мы улавливаем запах следующим образом:

1. запах в виде закодированной информации поступает в нос человека;
2. эта информация отправляется в виде сигналов в мозг;
3. оттуда в лимбическую систему, которая отвечает за внутреннее состояние человека (эмоции, память, сон).

Сам аромат из воздуха попадает не просто в нос, а ложится в его полость, «дотрагиваясь» до обонятельных клеток (около 30 миллионов нейронов). На поверхности этих ресничных клеток находятся рецепторы, которые первыми сталкиваются с летучим компонентом.

В кофе выделяют три типа ароматов:

• энзимные, или ферментные;
• ароматы от процесса карамелизации;
• ароматы сухой дистилляции.

К энзимным/ферментным ароматам относят группы ароматов, которые определяются влиянием окружающей среды во время произрастания кофейного дерева.

Ароматы этой группы формируются на ранней стадии обжарки. Они потеряются, если обжарка будет длительной. В темных сортах кофе их не остается совсем.

Основные группы энзимных ароматов: цветочные, фруктовые, травяные. Они, как правило, сухие и свежие и исчезают очень быстро.

Главные группы ароматов, формируемые в процессе карамелизации: ореховый, карамельный, шоколадный. Определяющий фактор здесь — процесс обжарки.

Ключевой химический процесс в обжарке — реакция Майяра. Это реакция между аминокислотами и сахарами, которая неизбежна при нагревании. Процесс карамелизации — важная часть данной реакции, при ней перестраиваются поли- и моносахара в кофе. Главными факторами в этих процессах являются температура обжаривания и его длительность.

Сухая дистилляция, то есть горение кофейного зерна, наступает в заключительной фазе обжарки, когда клеточные структуры постепенно сгорают и появляются новые ароматы. При этом исчезает часть ароматов, возникших в предыдущие фазы.

Основные группы ароматов сухой дистилляции: смолистый, пряный, угольный.

Дефекты в кофе

Дефекты в кофе бывают разные, какие-то мы выдумываем сами, а некоторые даже не замечаем. Существует официальная классификация дефектов, разработанная ассоциацией SCA, где анализируется сырье до процесса обжарки.

Эквивалентность дефектов разнится: некоторые разрешены в небольшом количестве, какие-то даже совершенно недопустимы.

С точки зрения вкуса разберем самые распространенные дефекты, относящиеся непосредственно к кофе.

• Заплесневелый, несвежий вкус

• Причина: нарушения в сушке зерна и хранении.
• Воздействие: плесень на кофе, формирование охратоксина А, неприятный аромат.

• Вкус кожи

• Причина: некорректное использование температурных режимов на станции обработки.
• Воздействие: неприятный аромат и ускоренная порча продукта.

• Травянистый вкус

• Причина: несозревшие плоды кофейного фрукта.
• Воздействие: неестественный вкус кофе, проблемы при обработке и обжарке зерна.

• Земельный вкус

• Причина: сбор плодов не с дерева, а с земли (те, что упали), либо сушка кофе прямо на земле, а не на специальный паллетах.
• Воздействие: высокий риск формирования охратоксина А.

Стоит сказать пару слов об охратоксине А (OTA). Это органическое соединение — продукт жизнедеятельности плесневых грибов родов аспергилл и пеницилл. При неравномерной сушке или плесневении до обработки мы будем иметь дело с OTA. Этот токсичный мутаген и канцероген в кофе — вечная головная боль фермеров. Евросоюз в свое время ввел жесткие ограничения на уровень OTA в обжаренном кофе — 10–20 нанограммов на грамм. Стоит также отметить, что при наличии в кофе ОТА его нельзя корректно обработать на ферме, и обжарка его не истребит. Однако количество ОТА в зеленом кофе (необжаренном) никто не ограничивает, всё остается на совести обжарщиков. Никто не хочет кормить людей канцерогенами, поэтому предотвратить образование плесени, а значит, и ОТА, стараются на всех стадиях: от обработки до сушки и транспортировки.

Дефектов в кофе более чем достаточно, но чаще всего они субъективны либо легко поправимы руками бариста или мастерством обжарщика. В любом случае нюансов, которые могут повлиять на вкус кофе, так много, что отследить их все попросту невозможно. Если вы хотите получать удовольствие от кофе, достаточно спросить себя, нравится ли вам этот вкус или нет. А так как понятия объективности не существует (мнение автора, если не согласны, то автор вдвойне прав), просто наслаждайтесь вашим кофе в любое время суток и помните, что 100 лет назад самым вкусным кофе считался тот, что горел даже в желудке. И никакого отслеживания OTA в кофе не было и подавно.