胡發廣,畢曉菲,黃家雄,李亞男
小粒咖啡初加工方法概述
胡發廣,畢曉菲,黃家雄,李亞男
(云南省農業科學院熱帶亞熱帶經濟作物研究所,云南保山678000)
咖啡初加工是影響咖啡產品品質的核心因素,不同方法加工的咖啡產品又表現出不同的特質。通過概述目前11種咖啡初加工方法、技術流程及優缺點,以期為云南咖啡初加工技術改進提升提供參考。
咖啡初加工;小??Х?;加工方法
小粒咖啡(Coffea arabica L.)又稱阿拉伯種咖啡,原產于非洲埃塞俄比亞西南部和蘇丹東南部的海拔1 000~2 000 m山區,屬茜草科(Rubiaceae)咖啡屬(Coffea L.)植物。無論是產量、消費量還是產值均居世界“三大飲料”之首[1]。主產區集中分布于熱帶、亞熱帶的亞洲、非洲、南美洲的發展中國家和地區,但消費卻遍及世界各地,尤以發達國家為主??Х弱r果初加工是形成商品豆的重要環節,作為國際貿易領域的初級農產品,產品品質的優劣直接決定了咖啡的交易價格。決定影響商品咖啡豆品質的主要因素有品種、環境、農業措施、初加工和倉儲[2];對一個已規范化種植管理的咖啡園,初加工是影響咖啡產品品質的核心因素。
截至2015年末,云南咖啡種植面積12.5×104hm2,產量13.9×104t,咖啡的總產量占全國的99%,幾乎就是我國咖啡的代名詞,但咖啡初加工大都采用單一的濕法加工,不能很好地彰顯云南小粒咖啡濃而不苦、香而不烈、略帶果酸味的一流品質,以及與獨特氣候環境造就的區域特色風味。全面介紹世界各咖啡生產國采用的咖啡初加工方法及其優缺點,以期為云南咖啡初加工技術改造提升提供參考。
咖啡初加工就是為了使咖啡豆能夠長期保存、方便儲存及流通,將咖啡的外果皮及果肉去除,再將種子取出的整個過程。不同地區、氣候、咖啡豆的種類等因素就決定了采用加工方法的不同,經過不同方法加工后的咖啡豆味道也會呈現不同的風味。各種加工方法概述如下。
先將鮮果倒入清洗槽,再將沉入槽底的紅色果子和未熟果分別取出,鋪在曬豆場進行自然干燥,每天都要適當翻曬幾次。晾曬時間視天氣而定,2~4周就可以使果子內的咖啡豆含水量降至12%而變硬,再以去殼機打掉僵硬的果肉和果殼,取出咖啡豆的加工方式。巴西、埃塞俄比亞、也門等地采用日曬法加工咖啡。
(1)工藝流程。鮮果浮選→干燥(日曬或者機器干燥)。
(2)優點。產品具有柔和的酸味與平和的苦味。
(3)缺點。晾曬時間長,易受天氣影響,品質好壞相差較大,次品豆和異物混入機會多。
濕法加工是目前咖啡生產國普及率最高的加工方法。先將鮮果倒入清洗槽,再將沉入槽底的紅色果子和未熟果分別取出,用脫皮機械去除咖啡果皮果肉,將帶果膠的咖啡豆放置于水泥堆砌的發酵池中發酵,發酵過程中主要化學反應是通過酶的作用使果膠水解和降解[3-6]。根據具體情況(池中是否加水,水是否干凈等因素)來判斷發酵時間的長短。發酵后的果膠不再緊緊黏在咖啡殼上,之后用流水將果膠沖洗掉。最后將帶殼生豆通過日曬法或機器干燥使生豆含水量降至10%~12%,再以去殼機打掉僵硬的果肉和果殼,取出咖啡豆的加工方式。哥倫比亞、肯尼亞、哥斯達黎加、危地馬拉、墨西哥和夏威夷等地都用水洗的方法加工。
(1)工藝流程。鮮果浮選→采收→鮮果浮選→機械脫皮→發酵脫膠→水洗→干燥(日曬或者機器干燥)。
(2)優點。一般認為濕法加工的咖啡豆商品品質較好[7],不僅產品光澤好、混入異物少,有較鮮明的酸度和一致的風味,品質較高,而且價格也較自然干燥法精制的咖啡豆高。
(3)缺點。設備成本較高,精制的步驟復雜,需水量大,費工費時,生產成本相對高;發酵時間要求嚴格,處理不好會產生臭味和特殊的酸味;晾曬時對日照要求比較高。
半水洗法為干法加工和濕法加工的混合型,也是二者的折中性[1]。具體做法是將咖啡豆在水洗后,用機器將咖啡的果肉全部去除(機械脫皮、脫膠),將帶殼生咖啡豆通過日曬法或機器干燥使生豆含水量降至10%~12%,再用去殼機打掉僵硬的果肉和果殼,取出咖啡豆的加工方式。巴西的席拉多地區就是采用半水洗法精制咖啡豆。
(1)工藝流程。鮮果浮選→采收→鮮果浮選→機械脫皮→機械脫膠→干燥(日曬或者機器干燥)。
(2)優點。技術簡單、可操作性強、加工需水量少;產品兼有日曬豆的黏稠度和甜感,又具有水洗豆的干凈和柔和,令咖啡口感變得更好、品質穩定等。此法既可省去發酵操作,又減少水資源的消耗與污染,達到保護環境的目的。
(3)缺點。設備成本較高、能耗較大,機械損傷豆較多;晾曬時對日照要求比較高。
所謂蜜處理,意指帶著果膠進行日曬干燥的生豆制成過程。做法是將咖啡豆經水洗后,用機器將咖啡豆去掉外層的果肉之后,還保留有一層黏稠狀膠狀物的情況下直接曬干,再以去殼機打掉僵硬的果肉和果殼,取出咖啡豆的加工方式。哥斯達黎加、巴拿馬和危地馬拉等地的咖啡園都有采用此法。蜜處理法根據日曬的時間與果膠的量不同而區分為紅蜜、黃蜜和黑蜜等3種。
(1)工藝流程。①黑密流程,鮮果浮選→脫皮→不水洗(80%~100%果膠)→高架床日曬;②紅蜜流程,鮮果浮選→脫皮→水洗(50%~80%果膠)→高架床日曬→帶殼豆紅褐色;③黃蜜流程,鮮果浮選→脫皮→水洗→(20%~50%果膠)高架床日曬→帶殼豆黃色。
(2)優點。技術簡單,加工需水量相當小。產品能更好地保存咖啡熟果的原始甜美風味,令咖啡呈現淡雅的黑糖風味及核果香甜,其酸度、甜度、調味度及香味都相當不錯,被認為是非常優雅的產品。
(3)缺點。容易受到污染和霉害,需要全程嚴密監管、不斷翻動、加速干燥,以避免產生不良的發酵味。蜜處理法很依賴當地氣候,天氣一定要干燥且有充分的日照,否則不適合蜜處理法。
首先,將采收的咖啡果子剔除瑕疵品,去掉果皮后,倒入發酵池發酵整夜后,早上水洗一次帶殼豆,去掉大部分的果膠,進入凈水池進行二度發酵,在凈水池中每隔數小時要更新循環水,以免發臭;第二,清洗去掉殘余的果膠,二次發酵加上再次沖洗,共需36 h,然后將沖洗干凈的帶殼豆放入凈水池中浸泡12 h以上;第三,再次曬干,然后去殼,取出咖啡豆。肯尼亞采用這種加工方法。
(1)工藝流程。鮮果浮選→脫皮→一次發酵→水洗→二次發酵(每隔數小時換水1次)→水洗→浸泡(12 h)→日曬。
(2)優點。雙重發酵提升酸質與干凈度。
(3)缺點。雙重發酵至少要花費48 h,有的甚至長達72 h,比中美的10~20 h還費時數倍;耗費人力物力,也浪費大量的水資源。
濕刨法是將咖啡豆在水洗后,用機器將咖啡豆外層的果肉去掉,但仍保留有層黏稠狀的果膠,含水率高達30%~50%[8]。操作時,先刨掉咖啡果殼,再繼續曬干,然后去殼,取出咖啡豆。
(1)工藝流程。鮮果浮選→脫果肉→發酵池上層發酵12 h→水洗→將帶殼豆放入底層發酵池繼續發酵36 h(期間需換水)→水洗→泡水12 h→日曬。
(2)優點??梢曰罨欠帧⒌鞍踪|和脂肪的新陳代謝,為咖啡增香,使咖啡醇厚、低酸、甜美;同時可大幅度縮短干燥時間。
(3)缺點。帶殼豆脫殼時,豆子受壓易出現“羊蹄豆”;脫殼后干燥時間長,容易有霉土味;機械損傷豆也較多。
一些雜食或草食動物經喂食咖啡成熟鮮果后,咖啡在腸胃里完成發酵,破壞了咖啡豆的蛋白質,產生短肽和更多的自由氨基酸,降低了咖啡的苦澀味。由于咖啡豆不能消化,動物體內排泄出來,經過清洗晾曬而成。如貓屎咖啡、象屎咖啡、鳥屎咖啡等。
(1)工藝流程。鮮果浮選→動物喂食鮮果→體內發酵→撿拾動物糞便→清理→日曬。
(2)優點。風味獨特。
(3)缺點。不易獲得,產品價格昂貴。
將生豆(帶殼豆)延長貯藏時間,達到咖啡自然變老的方法(通常是2年以上的時間),這些變化包括酸度減弱、顏色改變和豆質增厚。貯藏的環境必須具備陰涼、通風的條件,貯藏期間必須嚴格實時監控、定時均勻翻轉、調節濕度與通風性,防蟲蛀、防霉變等。成化后的咖啡豆口味和外形都發生了改變,酸度減弱、顏色暗黑、缺乏水分,口感較厚實、濃稠度佳,甜中帶有蜜糖香、帶有霉味等復雜口感。如陳年曼特寧、陳年蘇拉維西、陳年爪哇等都是此處理法,印尼季風咖啡則屬于特定時間、特定地點的另類陳化。
(1)工藝流程。鮮果浮選→脫皮→紅酒發酵→水洗→日曬→帶殼豆→陳化處理。
(2)優點。醇厚度更高、質感變厚、帶有蜜香等。
(3)缺點。加工時間長、成本高昂,需要繁雜的技術手段,產品外觀失水,帶有復雜的霉變味。
紅酒處理,一種新興的咖啡生豆處理方法。不是指加入紅酒,而是指把咖啡果實脫皮、發酵、干燥、去殼,并成為可以貯藏咖啡生豆的過程中,針對“發酵”這個環節,引入特定的生物菌進行參與。在特定的溫度、時間和環境下,讓生物菌產生酶并和咖啡豆中的果肉進行反應、分解糖分等有機成分形成酒化,從而讓咖啡生豆產生酒味。大致可以把紅酒處理法的種類分為3種:醋酸發酵(或有氧發酵)、乳酸發酵(或厭氧發酵)和混合發酵。這個過程類似紅酒的釀造過程,因此被理解為紅酒處理。采用紅酒處理法時,咖啡鮮果要求嚴格,即未成熟果子<2%,瑕疵豆<3%,浮豆<5%。
(1)工藝流程。鮮果浮選→脫皮→紅酒發酵→水洗→日曬。
(2)優點。更干凈,口感更圓潤,酸味活潑明亮,更有層次,醇厚度更高。
(3)缺點。技術含量高、操作復雜,制作過程不可控、多變,產品一致性差。
低因咖啡專門為患有失眠或是高血壓但又對咖啡情有獨鐘的人群開發,目前全世界有6%的咖啡愛好者經常在咖啡廳喝低因咖啡。去除咖啡豆中咖啡因有3種方法。
水處理法:直接將咖啡生豆浸入水中,以提取咖啡因,然后再在水中加入天然的咖啡精華元素,以彌補在咖啡因提取過程中咖啡豆所失去的成分,幾經反復,直至99.9%的咖啡因被去除。
化學萃取法:咖啡生豆被置于水中充分軟化,然后加入藥劑對咖啡因進行提取,幾經反復,直至咖啡因含量低于0.1%,即低因咖啡制作工藝的行業標準。
超臨界二氧化碳處理法:將咖啡生豆浸泡在二氧化碳液體當中,在特定的外界環境下,咖啡因會自動濾出,而咖啡的精華物質將被完整保留,其萃取率可以達96%~98%,是去除咖啡因3種方法中效率最好的一種方式。
(1)工藝流程。咖啡商品生豆→水中浸泡軟化→水處理法(化學萃取法)提取咖啡因→反復幾次→低咖啡因生豆。
咖啡商品生豆→二氧化碳液體浸泡→咖啡因自動濾出→低咖啡因生豆。
(2)優點??Х纫蚝康陀?.1%,滿足特定消費人群需求。
(3)缺點。產品外觀受到影響,生產成本高昂。
這是一種試驗性質的加工方法,即在處理生豆的發酵程序之中,采用百事可樂取代一般發酵程序使用的清水,其他加工程序都和濕法加工一致。加工產品很好地保留了產品的樣貌,入口有些許類似蘇打水冒氣泡般的口感及甜味,果酸溫和不明顯,甜味中摻著麥芽糖味,口味獨特。
(1)工藝流程。鮮果浮選→機械脫皮→百事可樂液中浸泡發酵→水洗→干燥。
(2)優點。風味獨特。
(3)缺點。加工量非常微小,加工生產成本較高。參考文獻:
[1]畢曉菲,胡發廣,陳雷,等.中國云南與巴西咖啡初級加工現狀比較及存在問題探討[J].農產品加工(學刊),2014(6):68-70.
[2]郭亞鋼,楊顯明,袁素蓉,等.幾種咖啡初級加工方法的比較[J].云南熱作科技,1996,19(3):27-28.
[3]郭登,莫麗珍.咖啡初加工與提高質量的問題[J].云南熱作科技,1991,14(4):27-31.
[4]顧紅惠,楊開正.小??Х壬辜庸づc貯存[J].云南農業科技,2010(2):58-61.
[5]文志華.咖啡加工技術[M].昆明:云南科技出版社,2011:9-20.
[6]Sunalin N Menon,李紹華.種植園的咖啡采后處理與加工[J].世界熱帶農業信息,1991(3):16-18.
[7]吳滌非.濕法加工咖啡豆的干燥過程與干燥設備[J].熱帶農業工程,1996(1):6-11.
[8]畢曉菲,胡發廣,李亞男,等.云南小粒咖啡不同初加工方法產出率的測定研究[J].農產品加工(學刊),2013(7):67-71.◇
Summary of Initial Processing Methods of Coffea arabica L.
HU Faguang,BI Xiaofei,HUANG Jiaxiong,LI Ya'nan
(Institute of Tropical and Sub-tropical Cash Crops,Yunnan Academy of Agricultural Sciences,Baoshan,Yunnan 678000,China)
Coffee initial processing is the core factor that effects the quality of coffee products.Different processing methods of products show different characteristics.This paper summarizes systematically 11 kinds of coffee processing methods include advantages and disadvantages.It is a reference to improve the upgrading of coffee processing technology in Yunnan province.
coffee initial processing;coffea arabica L.;processing method
F326.12
A
10.16693/j.cnki.1671-9646(X).2017.03.046
1671-9646(2017)03b-0066-03
2017-03-15
胡發廣(1979—),男,本科,副研究員,研究方向為云南省小??Х绒r業綜合研究。