3 блок: обжарка кофе
Химия зерна
Состав зеленого кофе
Сухие зеленые кофейные зерна состоят из следующих химических соединений.
Нелетучие алкалоиды: кофеин, тригонеллин. Кофеин придает напитку горький вкус. В зерне его содержится от 0,8 % до 4 %. Тригонеллин — производное витамина B6, участвует в образовании вкуса и аромата обжаренного кофе. Составляет от 0,3 % до 1,2 % массы зерна.
Белки и аминокислоты. Выступают дополнительным источником горьких компонентов. Содержание в зерне — от 8 % до 12 %.
Углеводы: фруктоза, сахароза, клетчатка, целлюлоза, пектин. Участвуют в реакции Майяра, отвечают за горечь, карамельные и ореховые дескрипторы и запах обжаренного кофе. Содержание в зерне — около 50 %.
Липиды: воск и эфирные масла. Защищают зерно от окисления, участвуют в образовании аромата. Также в составе есть летучие соединения — жирные кислоты и эфирные масла (ароматические молекулы). Они отвечают за запах и вкус обжаренного кофе. Содержание в зерне — от 8 % до 18 %.
Нелетучие кислоты: хлорогеновая кислота, полифенолы. Увеличивают растворимость кофеина и являются важными модуляторами вкуса. Составляют от 6,7 % до 12,1 % массы зерна.
Сухие зеленые кофейные зерна состоят из следующих химических соединений.
Нелетучие алкалоиды: кофеин, тригонеллин. Кофеин придает напитку горький вкус. В зерне его содержится от 0,8 % до 4 %. Тригонеллин — производное витамина B6, участвует в образовании вкуса и аромата обжаренного кофе. Составляет от 0,3 % до 1,2 % массы зерна.
Белки и аминокислоты. Выступают дополнительным источником горьких компонентов. Содержание в зерне — от 8 % до 12 %.
Углеводы: фруктоза, сахароза, клетчатка, целлюлоза, пектин. Участвуют в реакции Майяра, отвечают за горечь, карамельные и ореховые дескрипторы и запах обжаренного кофе. Содержание в зерне — около 50 %.
Липиды: воск и эфирные масла. Защищают зерно от окисления, участвуют в образовании аромата. Также в составе есть летучие соединения — жирные кислоты и эфирные масла (ароматические молекулы). Они отвечают за запах и вкус обжаренного кофе. Содержание в зерне — от 8 % до 18 %.
Нелетучие кислоты: хлорогеновая кислота, полифенолы. Увеличивают растворимость кофеина и являются важными модуляторами вкуса. Составляют от 6,7 % до 12,1 % массы зерна.
3 блок: обжарка кофе
Стадии обжарки
Процесс обжарки подразделяется на несколько ключевых стадий, а время и температура, при которых зерно проходит через эти стадии, описывается как профиль его обжарки.
- ПодготовительныйНачинается все с того, что ростер разогревается до определенной температуры (в среднем 200-250 градусов), после чего в барабан засыпается зеленый кофе. Когда большой объем холодного зерна попадает в горячий барабан, зерно начинает активно поглощать эту энергию. В этот момент температура внутри ростера падает до самой низкой за весь процесс обжарки - около 80-90 градусов. Этот этап называется «дно обжарки». Затем температура воздуха внутри барабана начинает постепенно расти, а зерно постепенно впитывать эту температуру.
- СушкаПосле загрузки в ростере зернам требуется некоторое время, чтобы нагреться, и влага начала испаряться. Для этого процесса требуется большое количество тепла и энергии, температура поднимается до +100℃. Запах и цвет зерен почти не меняется в эти первые минуты обжарки.
- Реакция МайяраПроцесс начинается при температуре около +130°C. Это вызывает изменения цвета, вкуса и содержания питательных веществ. Изменения цвета зерен происходит из-за образования меланоидинов — крупных молекул, которые придают кофе коричневый цвет и могут иметь жареный и хлебный аромат и горький вкус.
Продолжительность реакции Майяра напрямую влияет на конечный вкус кофе – чем дольше протекает реакция Майяра, тем больше плотность и яркость вкуса. В зеленом кофе содержится примерно 180 химических элементов, которые во время реакции Майяра начинают контактировать друг с другом, создавая новые химические элементы, и их становится больше 2000. Именно во время этой реакции и формируется богатый и комплексный аромат. - КарамелизацияНа этом этапе, когда почти вся влага уже испарилась, начинается преобразование сахаров, зерно приобретает привычный нам коричневый цвет. Важно отличать Реакцию Майяра от карамелизации, так как это два абсолютно разных процесса: для карамелизации требуется минимальное содержание влаги и наиболее высокая температура (от +170°C). В результате этой стадии обжарки, уровень сладости кофе увеличивается, во вкусе появляются карамельные и ореховые ароматы. Карамелизация продолжается до конца обжарки.
- Первый крэкРеакции потемнения начинают набирать обороты, внутри зерна начинают образовываться газы (в основном углекислый газ) и водяной пар. Давление растет так сильно, что зерно растрескивается, издавая при этом характерный звук, похожий на попкорн, и увеличивается в объеме почти в двое. Это и есть «крэк». В обжарке разделяют два крэка — первый и второй.
Первый происходит на температурах около 200 С°, в основном из-за испаряющейся влаги и выделения углекислого газа. Второй — после 220 С° из-за горения сахаров и клеточных стенок. Если обжаривать кофе до второго крэка, он будет очень тёмным, а на его поверхности выступят масла. Кроме горечи, у такого кофе во вкусе ничего не останется. - РазвитиеВремя с момента начала «крэка» до выгрузки кофе и называется временем развития. Этот этап необходим для полноценного формирования вкуса кофе. В процессе развития зерно становится более растворимым, то есть чем лучше развито зерно, тем более пористой и хрупкой стала целлюлоза, и тем проще ее размолоть и экстрагировать.
- ОхлаждениеПосле обжарки зерно должно быть охлаждено до комнатной температуры (20-30 градусов) в минимальные сроки, иначе процессы, вызванные нагреванием, будут продолжаться, кофе может запечься. Этот процесс продолжается примерно от 3 до 5 минут. Охлаждающий барабан позволяет отводить тепло и проводить через себя поток воздуха, который и остужает зерно. Барабан может содержать в себе перемешивающие лопатки, которые будут ускорять процесс охлаждения, перемешивая зерно.
Кратко:
- сушка (до 130°C);
- реакция Майара (примерно со 130°C);
- карамелизация (примерно со 170°C);
- время развития (с момента «крэка» до конца обжарки)
Летучие и нелетучие соединения
Летучие соединения – это органические химические вещества, которые имеют высокое давление пара при комнатной температуре. Многие из них образуются на стадии развития обжарки.
Когда ароматические летучие соединения рассеются, мы ощущаем этот особый запах кофе.
К ним относятся:
• Альдегиды - которые добавляют фруктовые, зеленые ароматы.
• Фураны - которые способствуют карамельным запахам.
• Пиразины - которые имеют землянистый запах.
• Серосодержащие соединения, включающие 2-фурфурилтиол. Некоторые из них имеют аромат, который обычно описывается как «жаренный кофе», но есть и другие, которые не пахнут так сильно.
• Гуаякол, который имеет дымные, пряные тона.
Нелетучие соединения – это вещества, которые стабильны при комнатной температуре. То есть, они не испаряются. Некоторые из этих соединений изменяются во время обжарки, в то время как другие остаются стабильными в процессе. Многие нелетучие соединения способствуют вкусу и профилю.
К примеру, кофеин, который отвечает за некоторые горькие вкусы. Он естественным образом содержится в кофе и остается неизменным в процессе обжарки.
Другие энергонезависимые соединения включают сахарозу, которая обеспечивает сладость, и липиды, обеспечивающие ощущение тела. Меланоидины, которые создают цвет и тело, также являются нелетучими соединениями.
Когда ароматические летучие соединения рассеются, мы ощущаем этот особый запах кофе.
К ним относятся:
• Альдегиды - которые добавляют фруктовые, зеленые ароматы.
• Фураны - которые способствуют карамельным запахам.
• Пиразины - которые имеют землянистый запах.
• Серосодержащие соединения, включающие 2-фурфурилтиол. Некоторые из них имеют аромат, который обычно описывается как «жаренный кофе», но есть и другие, которые не пахнут так сильно.
• Гуаякол, который имеет дымные, пряные тона.
Нелетучие соединения – это вещества, которые стабильны при комнатной температуре. То есть, они не испаряются. Некоторые из этих соединений изменяются во время обжарки, в то время как другие остаются стабильными в процессе. Многие нелетучие соединения способствуют вкусу и профилю.
К примеру, кофеин, который отвечает за некоторые горькие вкусы. Он естественным образом содержится в кофе и остается неизменным в процессе обжарки.
Другие энергонезависимые соединения включают сахарозу, которая обеспечивает сладость, и липиды, обеспечивающие ощущение тела. Меланоидины, которые создают цвет и тело, также являются нелетучими соединениями.
3 блок: обжарка кофе
Дефекты обжарки
Добиться идеальной обжарки сложно: и в первый, и во второй, и даже в десятый раз можно получить немало дефектных зёрен.
- Запечённое зерноЭтот дефект возникает, когда кофе слишком долго нагревается, не доходя до первого крэка. К сожалению, этот дефект незаметен. В результате получается характерный плоский вкус с небольшой сладостью, часто описываемый капперами как хлебный или бумажный.
- «Недоразвитое» зерноТакие зёрна имеют тенденцию к «травянистому» вкусу, в них отсутствуют карамелизированные сахара, которые возникают при обжарке.
- «Переразвитое» зерноПротивоположность «недоразвитому» зерну – чрезмерная развитость. Между этими двумя дефектами очень тонкая грань. У «переразвитого» зерна наблюдается снижение аромата и его уход в «дымные» или «угольные» нотки, и кислотности.
- КвакерыКвакеры – это дефект незрелых зёрен, который трудно обнаружить при ручной сортировке и проверке. Часто причины кроются в плохой почве. Квакеры будут светлее, чем остальная партия. Если их не удалить, то вкус напитка будет сухим, с нотками бумаги.
- СкорчингЭто подгорание зерна, которое происходит, когда температура в барабане ростера слишком высокая, а скорость вращения – низкая. На поверхности кофейных зерен появляются тёмные подгоревшие пятна.
- ТиппингДефект похож на скорчинг, но «следы ожогов» находятся по краям зерен (пригорает «эмбрион» – центр зерна, так как это самая уязвимая часть). Это обычно происходит из-за слишком высокой кондукции в ростере.
- ЧипингДефект проявляется в виде круглых пятен-ожогов на зерне, которые выглядят как небольшие кратеры. В основном возникает только у кофе очень тёмной обжарки, когда кофе обжаривается почти до второго крэка.
