Lên men cà phê: Các vi sinh vật ảnh hưởng đến quá trình lên men của cà phê. Bất cứ khi nào có quá trình lên men, các nhà sản xuất và nhà khoa học sẽ thử nghiệm với các vi sinh vật khác nhau và xem xét mối quan hệ độc đáo của chúng với quy trình có thể ảnh hưởng như thế nào đến hồ sơ cảm quan và điểm số của tách cà phê.
Lên men, vi sinh vật và lên men có kiểm soát
Quá trình lên men cà phê là một quá trình diễn ra tự nhiên bắt đầu xảy ra ngay sau khi quả cherry được hái. Nó xảy ra khi nước, đường và tinh bột trong quả cherry bắt đầu tự nhiên phân hủy thành axit và rượu .
Quá trình lên men thường xảy ra theo một trong hai cách chính: hiếu khí (môi trường giàu oxy) hoặc kỵ khí (môi trường không có oxy). Cả hai kiểu lên men có thể được kiểm soát theo những cách khác nhau.
Bất cứ khi nào quá trình lên men xảy ra, vi sinh vật có nhiệm vụ chuyển đổi các loại đường và tinh bột này thành axit và rượu. Có hàng ngàn vi sinh vật đã được xác định trong quá trình lên men, nhưng một số loại phổ biến nhất bao gồm nấm men (chẳng hạn như saccharomyces cerevisiae), vi khuẩn (như lactobacillus) và nấm.
Mỗi vi sinh vật ảnh hưởng đến quá trình lên men (và do đó là hương vị cà phê) theo một cách khác nhau. Mặc dù chúng tôi hiểu rằng một số (đặc biệt là saccharomyces cerevisiae và lactobacillus) ảnh hưởng đến mùi, màu sắc và độ pH của cà phê, tác động của các vi sinh vật khác lên quá trình lên men vẫn đang được nghiên cứu.
Rosane Schwan là giáo sư tại Đại học Liên bang Lavras ở Lavras, Minas Gerais. Cô ấy cho tôi biết thêm về cách vi sinh vật ảnh hưởng đến quá trình lên men.
Rosane nói: “Các nhóm vi sinh vật chính của cà phê bao gồm vi khuẩn, nấm men và nấm sợi. “Các chi / loài vi sinh vật cụ thể khác nhau giữa các khu vực sản xuất cà phê, có thể do điều kiện môi trường, giống cà phê và phương pháp chế biến.
“Các phương pháp chế biến sẽ khác nhau giữa các trang trại, tùy thuộc vào điều kiện khí hậu, độ chín của trái cây, vốn sẵn có, máy móc và công nghệ”.
Gần đây hơn, quá trình lên men có kiểm soát đã được áp dụng trên toàn ngành cà phê để tăng cường an ninh cho các nhà sản xuất thử nghiệm chế biến cà phê. Bằng cách theo dõi và kiểm soát các biến số như nhiệt độ và thời gian, các nhà sản xuất có thể quản lý hiệu quả hơn hương vị cà phê của họ, và sau đó điều khiển hồ sơ cảm quan của nó.
Hơn nữa, điều quan trọng cần lưu ý là quá trình lên men không kiểm soát vẫn chưa được hiểu đầy đủ và có thể (trong trường hợp xấu nhất) có thể gây hại cho người tiêu dùng cuối cùng.
Lên men tự nhiên và nuôi cấy khởi động
So với các lĩnh vực đồ uống, nơi quá trình lên men đã được sử dụng hàng nghìn năm (như bia và rượu), quá trình lên men trong cà phê vẫn còn ở giai đoạn tương đối sơ khai.
Tuy nhiên, chúng tôi biết chắc chắn rằng quá trình lên men có thể diễn ra tự nhiên, không cần đầu vào từ bên ngoài từ nhà sản xuất hoặc thông qua việc sử dụng có chủ ý các “nền văn hóa ban đầu”.
Quá trình lên men tự nhiên dựa vào các vi sinh vật đã có trong và xung quanh quả cherry để phân hủy đường và tinh bột bên trong. Tuy nhiên, sử dụng các nền văn hóa khởi đầu giống như việc thêm một “thành phần” mới để khởi động và hướng dẫn quá trình lên men theo một cách nhất định.
Rosane giải thích rằng mỗi nền văn hóa khởi đầu là duy nhất. Kết quả là, chúng có thể dẫn đến nhiều kết quả cuối cùng về đặc điểm hương vị của cà phê. “Việc tạo ra các hợp chất hương vị cụ thể là do các con đường lên men khác nhau của người bắt đầu nuôi cấy trong quá trình lên men phức tạp.”
Cô ấy nói rằng mặc dù quá trình lên men tự nhiên thường không thể đoán trước được và có tác động bất thường đến hình dạng cốc, “dự án của Nucoffee Artisans đã chọn lọc những người bắt đầu nuôi cấy để nâng cao chất lượng cà phê”.
“Nghiên cứu của chúng tôi tại UFLA đã đề xuất các giải pháp thay thế công nghệ để kiểm soát tốt hơn quá trình lên men. Điều này liên quan đến một quy trình tiêu chuẩn hóa đảm bảo sản xuất ra hương vị cà phê mới lạ và thúc đẩy sự phát triển của cấu hình cảm quan mong muốn.
“Nhìn chung, hiệu suất của vi sinh vật đã được cải thiện bằng cách sử dụng các điều kiện yếm khí trong các lô khép kín. Nó cũng giúp ức chế sự hiện diện của nấm và vi khuẩn không mong muốn. “
Vi sinh vật và quá trình lên men
Dự án Nucoffee Artisans là sản phẩm của sự hợp tác phát triển giữa Syngenta-Nucoffee, UFLA và Rosane. Nó đã nghiên cứu quá trình lên men có kiểm soát và mối quan hệ của nó với nhiều loại vi sinh vật.
Bằng cách phân lập các vi sinh vật được chọn lọc, dự án đặt ra mục tiêu “biến đổi” hóa học của quá trình lên men cà phê và tạo ra các tiền chất tạo hương và vị mới.
Jorge Fernando Naimeg, từ Cerrado Mineiro, Minas Gerais, là một trong những nhà sản xuất tham gia vào dự án. Anh ấy nói: “sử dụng các loại men cô lập từ chính cà phê đã được tinh chế và nhân lên”.
Các nhà sản xuất sau đó sử dụng các vi sinh vật này trong quá trình lên men có kiểm soát. Họ theo dõi cẩn thận nhiệt độ, độ pH và thời gian để cải thiện độ đặc.
Jorge cho biết thêm rằng dự án này cũng nghiên cứu cách các vi sinh vật khác nhau phản ứng với các giống cà phê khác nhau. Ông mô tả kết quả là “thú vị”.
“Thậm chí trên các giống, độ cao và quy trình khác nhau, tất cả chúng tôi đều có cấu hình cảm quan giống nhau.” Một cách hiệu quả, bằng cách kiểm soát quá trình lên men với các vi sinh vật đã chọn, các nhà sản xuất có thể làm cho cấu hình cảm quan của họ nhất quán hơn.
Kết quả đã được thử nghiệm trong bốn năm trên khắp các vùng trồng trọt lớn của Brazil, và mang lại hương vị giống nhau năm này qua năm khác tại mỗi trang trại. Ý tưởng là khi một người mua cà phê nhân hoặc rang xay hợp tác với một nhà sản xuất sử dụng các quy trình này, họ có thể được đảm bảo cùng một mức chất lượng một cách thường xuyên, không có biến động theo mùa.
Ông nói thêm rằng dự án này cũng hỗ trợ các nhà sản xuất “tin tưởng” vào các công nghệ và nghiên cứu đằng sau quá trình lên men thông qua các kết quả đã được chứng minh của nó.
Cuối cùng, ông lưu ý rằng một quy trình lên men kỹ lưỡng, được truyền đạt tốt đã cung cấp cho các nhà sản xuất một danh sách các hướng dẫn cần tuân theo trong suốt quá trình lên men. Ông nói, điều này đã giúp họ hiểu và tự tin hơn về kết quả của mình.