酶促脫膠對咖啡品質影響研究

何紅艷，李貴平，王文丹，張曉芳，黃家雄，羅心平，魏團仁，程金煥

（1.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；2.云南省保山市隆陽區氣象局，云南保山 678000）

咖啡的初加工方法主要有濕法加工和干法加工2種。云南咖啡主產區水資源都比較豐富，主要以濕法加工為主。加工過程主要包括脫皮、脫膠、干燥、分級、包裝等，其中脫膠過程最為復雜，也最容易出現問題[1]?？Х鹊钠焚|也會受到很大的影響。

濕法加工又包括普通濕法加工和機械濕法加工，主要區別就是脫膠的過程?？Х裙z是由糖、酶、原果膠質和果膠質等物質組成，主要成分為半乳糖醛和甲醇。吸濕性很強，不容易干燥，所以為了加速干燥的速度，通常需要去除果膠。普通濕法采用傳統方法，即咖啡脫皮后，以水為介質，把脫皮后的咖啡浸泡到水中，依靠果膠本身所含的酶進行生物發酵脫膠，需要時間較長，而且很容易受到天氣、溫度的影響。因此，操作者的經驗顯得尤為重要，整個加工過程不僅費水，人力成本也很高，加上發酵時間長短不一，用這樣的方法加工出來的咖啡品質雖好，但品質參差不齊、不穩定，產品一致性很難統一，因此機械濕法加工被廣泛推廣運用。機械濕法加工就是運用機械直接把脫皮后咖啡豆上的果膠去除，然后再進行后續的操作。機械脫膠可避免因發酵程度控制不當而導致的產品品質下降的問題，整個過程可控性強，生產出來的咖啡豆品質得到很大提高，還具有省水、省力、省時等優點，但同時存在破損率高、脫膠不完全、商品豆口感不佳等問題。生物酶是由活細胞產生的具有催化作用的有機物，大部分是蛋白質，具有高效、專一、無污染等特點，目前在麻類、茶葉等加工過程中廣泛使用，特別是在麻類的脫膠工藝中應用最廣[2-6]。關于生物酶用于咖啡發酵脫膠的應用，國外已經開展相應研究[4]，在國內也在不斷的研究中，根據董紅紅[7]對云南小?？Х葷穹òl酵中微生物的研究結果，傳統的發酵主要是果膠酶在發揮作用，發酵初期，細菌占主要優勢，隨著發酵的進行，細菌和真菌總量逐漸減少，但產生果膠酶的微生物總量增加。這就是為什么傳統發酵脫膠用時比較長，且在發酵的過程中受到溫度、水、環境因素制約的原因[6]。黃家雄等人[8]咖啡酶促脫膠技術試驗初報的研究中，通過大量對比試驗進一步闡釋了酶促脫膠對咖啡豆品質的提升起到非常大的作用，尤其是解決了傳統發酵的品質不穩定問題。從杯測的角度對運用酶促脫膠咖啡的品質影響做更進一步研究。

1 材料與方法

1.1 材料

品種為卡蒂姆的云南小?？Х取悠贩旨壓Y、200N型咖啡烘焙機、CM-100型咖啡烘焙度分析儀、ZD-10T型咖啡研磨機、150～200 mL杯測碗、杯測勺、計時器、燒水壺。

1.2 方法

1.2.1 生豆分級

將用傳統發酵脫膠、機械濕法脫膠、酶促技術脫膠的3個樣品用樣品分級篩對生豆進行分級，選用16目以上的咖啡生豆各200 g。

1.2.2 烘焙

采用200N型咖啡樣品烘焙機對3種加工方法的咖啡生豆進行標準烘焙。烘焙時長12 min，烘培結束時的烘焙艾格壯數值（Agtron Number）為58～60，磨成咖啡粉后的數值為63，誤差在±1范圍內。

1.2.3 杯測

采用美國精品咖啡協會（Specialty Coffee Association ofAmerica） SCAA標準杯測。使用容量為150～200 mL的杯測碗，按照SCAA杯測標準，每個樣品豆用5個杯子。

（1） 準備。將杯測需要用到的物品統一準備好，包括烘培豆、杯測評分表、鉛筆、夾板、計時器、吐口杯、垃圾桶等。

（2） 研磨。每個樣品5杯，每杯稱量出烘焙豆11 g。準備好之后用ZD-10T型咖啡研磨機進行研磨，研磨刻度為#6.5（每臺研磨機的刻度標識不同，以實際研磨出來觀察決定調到哪個刻度）。每個樣品研磨之前先用即將研磨的烘焙豆清洗機子，研磨好之后蓋住，防止香氣的流失。

（3）聞干香。打開蓋子聞每個樣品的干香，并將聞到的風味物質用能描述的話語記錄到杯測評分表上。

（4） 注水。杯測測試用的是純凈飲用自來水，沖泡萃取濃度為1∶18.18，即每個樣品注入200 mL的沸水。從開始注入水計時。

（5）破渣、撈渣。注入水計時3～5 min開始破渣聞濕香，然后將渣撈出。

（6）評測。用啜吸的方法進行杯測，因為啜吸的同時會吸入空氣，使得咖啡液以噴霧狀均勻地分布到舌頭的各個區域，并且咖啡液里的香氣成分，會從口腔后面的鼻咽部位上揚進鼻腔，能更好地品鑒出咖啡的滋味[9]。

（7） 打分。根據品鑒感受分別對干香和濕香、風味、回味、酸度、一致性、平衡感、干凈度、甜度進行評價。

2 結果與分析

2.1 干香和濕香

咖啡的香味包含干香和濕香。干香是指咖啡烘焙豆磨成粉時所散發的揮發性香氣，濕香是指研磨的咖啡粉用熱水沖泡后產生的香氣。

不同的脫膠方式對咖啡干香和濕香的影響見圖1。

圖1 不同的脫膠方式對咖啡干香和濕香的影響

杯測結果顯示，傳統發酵脫膠、機械脫膠、酶促脫膠的干香和濕香平均分分別為7.25，7.25，7.35分。3種不同處理方法小?？Х认阄侗容^結果為酶促發酵的干濕香略優于傳統發酵和機械脫膠，差異不大。

2.2 風味值

風味指的是水溶性滋味和揮發性氣味，咖啡中的酸性脂肪和揮發性脂肪產生的一項綜合感知。風味反映滋味與氣味的強度、品質和豐富度。

不同的脫膠方式對咖啡風味的影響見圖2。

圖2 不同的脫膠方式對咖啡風味的影響

杯測結果3種處理方式的風味值一樣，為7.10分，不同的脫膠方式對咖啡風味沒有影響。

2.3 回味值

回味也叫余韻，是指咖啡液吐掉后，留在口腔中的滋味。如果回味出現令人不適的苦澀或其他雜味，此項分數會很低。相反，如果回味充滿回甘，層次分明、持久悠長，會給高分。

不同的脫膠方式對咖啡回味值的影響見圖3。

圖3 不同的脫膠方式對咖啡回味值的影響

風味、香氣、回味三者之間并非正相關關系，結果顯示，3種處理方式的回味值分別是7.05，7.05，7.20分。酶促發酵脫膠處理的回味值略高于傳統脫膠和機械脫膠，這是否是酶促制劑處理引起還有待進一步探索研究。

2.4 酸度

酸度是所有高海拔咖啡所具有的特質，與pH值無關，適量的酸可增加咖啡的活躍性、明亮度和水果風味感。

不同的脫膠方式對咖啡酸度的影響見圖3。

圖4 不同的脫膠方式對咖啡酸度值的影響

結果顯示，3種處理方式酸度都為7.15分，酸度沒有變化，不受脫膠方式的影響。

2.5 醇厚度

醇厚度是沖泡好的咖啡飲用后在舌頭上留下對咖啡的口感，通常與加工方法、烘焙深淺、粉水比例有關。

不同的脫膠方式對咖啡醇厚度的影響見圖5。

圖5 不同的脫膠方式對咖啡醇厚度的影響

杯測結果顯示，3種處理方式的醇厚度都是7.10分，不同脫膠方式對咖啡醇厚度沒有影響。

2.6 平衡感

平衡感指整體風味的構成，主要從高溫到室溫的口感、風味變化是否平衡。

不同的脫膠方式對咖啡平衡感的影響見圖6。

圖6 不同的脫膠方式對咖啡平衡感的影響

檢測結果顯示，3種不同處理方式杯測結果分別是7.15，7.25，7.25分，傳統發酵脫膠的平衡感稍差，機械脫膠和酶促脫膠平衡感分值一致。

2.7 總體評價

此項給分相對主觀，是對樣品的香氣、滋味和口感的綜合評價。

不同的脫膠方式對咖啡總體評價的影響見圖7。

圖7 不同的脫膠方式對咖啡總體評價的影響

檢測結果顯示，3項處理平均分值分別是7.05，7.10，7.25分。綜合來看，杯測者對使用酶促發酵脫膠處理的咖啡豆整體評價較好。

2.8 總分

干香和濕香、風味、余韻、酸度、醇厚度、一致性、平衡感、干凈度、甜和總評的分數相加，即為總分。

不同的脫膠方式對咖啡品質的影響見圖8。

圖8 不同的脫膠方式對咖啡品質的影響

檢測結果顯示，總分分別為79.85，80.00，80.40分，雖然有些差異，但不大，由此可知酶促發酵脫膠對咖啡品質沒有不良的負面影響，相反，從香氣、回味及平衡感方面略優于傳統發酵脫膠的咖啡。

根據杯測統計結果顯示，3種脫膠方式對咖啡品質的影響總體差異不顯著，從單項來看，酶促發酵無論是干濕香、回味及平衡感都要略優于傳統發酵和機械脫膠。總體來說，酶促脫膠對咖啡品質沒有不良影響。

3 結論

此次測試均為盲測，參與杯測人員并不知道具體的咖啡豆樣及處理方式，測試結果允許有±1的誤差，從結果可以看出，酶促脫膠并未對咖啡的風味滋味產生影響，在平衡感方面略微占優勢。

（1）對咖啡干和濕香、回味、平衡感等沒有負面影響，反而略有優勢。據研究用一定濃度的果膠酶溶液浸泡咖啡鮮果，不僅能提高果皮的脫凈率，還對咖啡鮮果的后熟起到一定的促進作用。此外，使用酶制劑能有效縮短脫膠時間、干燥時間[7]，而這些過程對咖啡風味都會有影響，掌握不好很容易產出不良風味。使用酶促脫膠，最擔心的就是改變或影響咖啡原有風味，但從此次測試的結果發現，干香、濕香、回味都略優于其他2種處理，這可能與干燥的過程和存儲有關，并非使用酶制劑脫膠的原因。

（2）酶促脫膠對咖啡風味、酸度沒有影響。每種品種的咖啡都具有其獨特風味，不同的加工處理方式會影響到其風味物質的產生。經過杯測顯示生物酶制劑脫膠技術對咖啡原有的風味和酸度沒有影響。

（3） 酶促脫膠技術可在咖啡主產區進行推廣。果膠酶能有效加速發酵脫膠的過程，縮短脫膠的時間，根據濃度的不同最快的可在2～3 h就能完全脫膠，因為沒有機械摩擦，咖啡的豆損率下降，有效提高咖啡豆質量和品質。從杯測的結果來看，沒有任何不良的影響。云南省的咖啡生產除了大型的工廠采用機械脫膠，大部分咖農還是以傳統的發酵脫膠為主，所以咖啡豆品質很難達到統一的標準。如果能將酶促脫膠技術在咖啡種植區推廣使用，不僅節約人工成本和水資源，也能保證生產出來的咖啡豆品質一致性和穩定性。