Сложность кофе (часть 1)

Кофе давно стал неотъемлемой частью нашей жизни. Для кого–то это ежедневная приятная привычка, благодаря которой человек можем взбодриться и, если необходимо, прояснить свой ум. Для других приготовление кофе — это целая церемония со своими особенностями и ритуалами. А некоторые посвящают изучению этого необычного продукта всю свою жизнь.

Чтобы при каждом приготовлении кофе получать качественную чашку напитка, необходимо знать и понимать, насколько капризны зерна кофе при выращивании, обработке, обжарке и приготовлении, и как на каждом их этих этапов меняются сотни химических соединений, ответственных за вкус, аромат и тело напитка.

Знатоки считают, что вся сущность кофе больше всего раскрывается в эспрессо. Эспрессо представляет собой небольшую тяжелую фарфоровую чашку, наполовину заполненную непрозрачным напитком, который сверху покрыт бархатистой толстой красновато–коричневой пенкой, называемой крéма. Крéма состоит из крошечных пузырьков газа, заключенных в тонкие оболочки, несущие в себе отличительные ароматы данного кофе. Слово «эспрессо» относится к порции кофе, сделанной на заказ, которую варят при быстром просачивании горячей воды под давлением через слой измельченного сжатого и обжаренного кофе. В результате мы получаем не просто концентрированный раствор водорастворимых сухих веществ, в нем присутствуют разнообразные ароматические соединения в виде эмульгированных мельчайших капелек масла, которые все вместе придают эспрессо его однозначно богатый вкус и аромат.

Эксперты считают эспрессо идеальным методом приготовления кофе, т.к. специально созданные технические условия полностью раскрывают, усиливают и демонстрируют нам свойства, присущие кофейным зернам.

Высокое качество зерна не просто случайное явление, а результат поддержания строгого контроля множества факторов, как на плантации, так и производителями на заводе и, конечно же, в чашке.

Для одной порции эспрессо необходимо от 50 до 55 жареных кофейных зерен. Даже одно несовершенное зерно может все испортить. Именно поэтому человеческое обоняние и вкус в процессе эволюции возникли и развились как защитные механизмы, которые предостерегали наших предков от испорченных, вредных для здоровья продуктов. Только с помощью современных технологий можно экономично и последовательно выявить 50 почти идеальных зерен.

Выращивание кофе

Кофейные зерна — это семена растений, принадлежащих к семейству Rubiaceae, которое содержит по меньшей мере 66 видов рода Coffea. Два вида, которые коммерчески эксплуатируются, — это арабика (на долю которой приходится две трети мирового производства) и C. Canephora, который часто называют робустой (ее доля — одна треть мирового производства).

Робуста имеет 22 хромосомы, в то время как арабика — 44. Таким образом, арабика с другими видами кофе не может быть скрещена для производства гибридных растений. Робуста — это высокоурожайное и устойчивое к болезням дерево, вырастающее до 12 метров в высоту и лучше всего произрастающее в теплом влажном климате. Ей характерен жесткий земляной аромат и повышенное содержание кофеина, который колеблется от 2,4 до 2,8%.

Арабика, которая возникла на Эфиопском нагорье, является средне– и низкоурожайным тонким деревом высотой от трех до шести метров, которое требует умеренного климата и значительной помощи при выращивании. Кофе, приготовленный из арабики, имеет интeнсивный сложный aромат, который может напoминать цвeты, фрукты, мeд, шоколад, карамель или поджаренный хлеб. Содержание кофеина не превышает 1,5 % по массе. Из–за своего высокого качества и вкуса арабика продается по более высокой цене, чем более выносливая грубая Робуста.

Хороший уровень осадков спустя 210 дней вызывает появление на деревьях арабики красных или желтых плодов, которые называют вишнями. Каждая вишня содержит по два продолговатых семени — это кофейные зерна. Поскольку на одной и той же ветке могут присутствовать плоды двух цветов одновременно, ручная сборка спелых плодов (picking) будет самым эффективным методом, так как автоматизированные уборочные машины не выявляют различий между спелыми и незрелыми вишнями.

Несомненно, качество зерна зависит также и от генетики растений, почвы, на которой оно растет и микроклимата, который включает в себя такие факторы, как высота над уровнем моря, суточные колебания температуры, количество осадков и солнечных лучей. Наряду с процессом обжарки эти сельскохозяйственные и географические факторы отвечают за вкусовые различия между многими сортами кофе.

Обработка кофе

Вишни должны быть обработаны сразу же после сбора урожая. Производители используют два метода обработки: сушка на солнце (натуральный метод) и промывка (влажный метод).

Чтобы высушить собранные ягоды на солнце, их размещают во внутреннем дворике и часто перемешивают, чтобы они смогли равномерно нагреться и проветриться. Сушеные вишни затем подвергаются машинной обработке, в процессе которой удаляется высохшая мякоть и пергаментная оболочка. Это самый простой и более старый метод обработки зерна.

Существует и альтернативный подход, когда вишни механически очищают, промывают, сушат и затем удаляют пергаментную оболочку. Этот метод требует наличия у производителя специального оборудования и большого количества воды. И такой кофе, как правило, стоит дороже.

Цель любого метода — уменьшить содержание влаги в зеленых зернах с 65% до 10–12%. Производители высококачественного зерна используют различные сложные технологии, чтобы минимизировать процент брака кофейных зерен, в том числе и ультрафиолетовый анализ для обнаружения заплесневелых зерен.

Зерна, обработанные разными способами, отличаются и визуально. Так, например, семена, подвергшиеся влажному методу обработки, имеют более блестящую, чистую и гладкую поверхность. А на кофейных зернах, которые были обработаны сухим способом, присутствует остатки серебристой оболочки и сами зерна желтее обычных.

Зрелое зеленое кофейное зерно представляет собой тысячи клеток с диаметром 30–40 мкм и толстыми стенками, размер которых 5–7 мкм. Во время обжарки в клетках происходят все ключевые химические реакции, в результате которых появляется соблазнительный вкус и аромат кофе. Клетки незрелых зерен имеют более тонкие стенки. Также таким зернам не хватает важных ароматических предшественников, которые образуются на последних стадиях процесса созревания.

Декофеинизирование

Одним из возможных дальнейших этапов перед обжаркой кофе может стать процесс декофеинизирования. Многие люди хотят насладиться вкусом и ароматом кофе, но при этом не испытывать легкий стимулирующий эффект, который на организм оказывает кофеин. Поэтому процесс докофеинизирование получил такую популярность. Обычно качество чашки после декофеинизирования у большинства сортов кофе не меняется. Сам процесс происходит на промышленных предприятиях. Существует 4 способа удаления кофеина их зеленого зерна, которые отличаются веществом, используемым для извлечения данного алкалоида. Это может быть вода, этиловый спирт, сверхкритический углекислый газ или же дихлорметан. Все эти методы можно разделить на основные этапы:

• замачивание зеленого зерна;
• извлечение кофеина;
• удаление растворителя (если применялся);
• сушка зерен для возвращения нормальной влажности;
• тщательный контроль условий, при которых происходит декофеинизирование, таких как температура, давление и время, так как экстракция кофеина происходит путем пассивного транспорта. Из–за разницы в концентрации кофеина внутри зерна и снаружи (в растворителе), происходит транспорт кофеина наружу из клеток, пока эти концентрации не сравняются.

Методы декофеинизации

1. Вода. Зеленый кофе погружают в воду, в которой через определенное время растворяется кофеин (по градиенту концентрации), впоследствии воду сливают. Однако наряду с кофеином зерно покидает большинство ароматических соединений. Чтобы предотвратить этот существенный недостаток, в раствор добавляют растворимые в воде компоненты кофе. Кофеин затем удаляется из раствора с помощью угля или других абсорбентов, а раствор насыщенный ароматическими соединениями может в дальнейшем повторно использоваться.
2. Этиловый спирт. Он содержится во многих фруктах и способствует появлению у того или иного фрукта своего характерного аромата. Также этот спирт в различных концентрациях содержится и в различных продуктах питания, в том числе в зеленом и жареном кофе. Для удаления кофеина из зерна используют смесь воды и этилового спирта. Так в добывающих резервуарах этиловый спирт циркулирует вокруг пропитанных водой кофейных зерен. Кофеин извлекается из зерна. Затем смесь воды, этилового спирта и кофеина сливается из резервуара, и процедура производится снова. Извлечение кофеина повторяется несколько раз, пока содержание кофеина в зерне не достигает 0,1% и ниже.
3. Сверхкритические или жидкий CO₂. Углекислый газ — это легкодоступное вещество, содержащееся в большом количестве в воздухе, которым мы дышим, и в воде, которую мы ежедневно пьем. При определенных условиях он позволяет селективно (т.е. выборочно) извлекать кофеин из зеленого зерна, при этом оставляя в клетках большинство других необходимых зерну компонентов. Для использования углекислого газа в сверхкритическом состоянии (между жидким и газообразным состоянием) необходимо очень высокое давление — до 250 атмосфер. Поэтому это метод требует специального дорогостоящего оборудования. Жидкий CO₂ может использоваться для удаления кофеина и при более низком давлении (65–70 бар) и низкой температуре, но для извлечения потребуется намного больше времени.
4. Метиленхлорид (т.е. дихлорметан). Это наиболее распространенный способ декофеинизации. Дихлорметан действует избирательно на зерно и извлекает только кофеин. В добывающих резервуарах дихлорметан циркулирует вокруг пропитанных водой кофейных зерен. Затем эта смесь сливается и цикл вновь повторяется, пока содержание кофеина не станет 0,1% и ниже. А сам растворитель практически полностью удаляется не оставляя следов с помощью простого водяного пара.

Продолжение читайте в части 2.