تاثیر تخمیر بر کیفیت طعمی و عطر قهوه

تخمیر قهوه یک روند جدید در فراوری قهوه است.

تخمیر چیست؟

تبدیل کربوهیدراتها به مواد ساده تر (مواد آلی، الکل، اسیدهای آلی) توسط باکتریها و میکروارگانیسمها (میکروارگانیسم ها با تخریب موسیالژ به وسیله تولید آنزیمهای مختلف نقش عمده ای در فرایند تخمیر قهوه ایفا می کنند.)
یا به بیان ساده تر، تخمیر یک تغییر طبیعی است و زمانی اتفاق می افتد که آب و شکر کنار هم قرار گیرند، گیلاس قهوه سرشار از هر دوی اینهاست و بنابراین درست پس از چیدن گیلاس قهوه فرایند تخمیر شروع می شود.

مسئله اینجاست که تخمیر می تواند طعم قهوه را بهتر و یا بدتر کند.

تخمیر بخش کلیدی فراوری قهوه پس از برداشت است که می تواند به یکی از دو روش زیر اتفاق بیافتد:

هوازی

در این روش گیلاسهای تازه چیده شده را در یک مخزن می گذارند و اجازه می دهند تا میکروارگانیسم ها فعالیت کنند و درا ین حالت زمان و دما باید کنترل شود تا در تجزیه و تحلیل نهایی کمک کننده باشد.
روش هوازی زمانی اتفاق می افتد که اکسیژن در دسترس باشد و روش این نوع تخمیر ساده تر از انواع بی هوازی است.

بی هوازی

در این حالت گیلاس قهوه را (قبل یا بعد از پالپ گیری) در مخازن پر از آب قرار می دهند تا میکروارگانیسم ها فعالیت کنند.

تفاوت بین هوازی و بی هوازی چیست؟

فرایند بی هوازی یکنواخت تر است و راحت تر تحت نظارت قرار می گیرد، در حالیکه فرایند هوازی ناهمگن تر و نظارت آن پیچیده تر است.

چندین آنزیم تجاری برای تخمیر قهوه وجود دارد. اولین آنها با نام تجاری Fax Bene به بازار عرضه شد. برندهای بعدی شامل پکتوزیم، کونپک هستند.

تحقیقات نشان می دهد که تخمیر قهوه در روند تولید قهوه تخصصی از محبوبیت بیشتری بهرمند است.
در طی تخمیر، تغییرات فیزیولوژیکی مختلفی از جمله کاهش محتوای آب و قندهای ساده و ایجاد پیش سازههای عطر و طعم، رخ می دهد.

تخمیر چگونه بر کیفیت قهوه تاثیر می گذارد؟

از آنجایی که تخمیر بسیار پیچیده است، نتایج آزمایشات گویای این است که تخمیر ضعیف و کنترل نشده می تواند منجر به طعمهای کپک زده یا حتی شیمیایی در قهوه شود.

برای مثال تخمیر بیش از حد طولانی می تواند با از دست دادن سهم قابل توجه کیفیت حسی مرتبط باشد و اسیدیته، بادی، و شیرینی
را می تواند کاهش دهد.

به همین دلیل است که تولید کننده باید فرایند را درک کند و بر آن نظارت داشته باشد.

زمانی که تخمیر موفقیت آمیز باشد می تواند قهوه هایی با طعمهای متمایز و ویژگیهای منحصر به فرد ارائه دهد. همینطور می تواند طعم یادهایی مانند میوه، کارامل و شکلات به آنها اضافه کند.

حذف موسیلاژ (میزانی از گوشته گیلاس قهوه که به دانه چسبیده و به آسانی کنده نمی شود) در فرایند تخمیر بی هوازی بر اسیدیته و عطر تاثیر مثبت دارد و مقدار گس کنندگی را از بین می برد.

قهوه هایی که طی فراوری طبیعی یا عسلی فراوری شده اند و موسیلاژ آن از بین نرفته یا فقط تا حدی حذف می شوند و طی فرآوری تخمیر خشک می شوند، شیرینی خاصی را دارند.

توسعه کشت آغازین

توسعه کشت آغازین بسیار مهم است و با انتخاب میکروارگانیسم هایی انجام می شود که ویژگیهای خاصی مانند توانایی تخریب موسیلاژ، تحمل فشار در طول تخمیر، توانایی سرکوب رشد قارچهای بیماری زا و تاثیر مثبت بر کیفیت حسی قهوه دارند.

در حال حاضر دانه های قهوه سبز به دست آمده از هر یک از روشهای فراوری با میکروارگانیسم های انتخابی تخمیر می شوند تا طعم و عطر قهوه بهبود یابد. در سالهای اخیر به قهوه های تخصصی که دارای عطرهای منحصر به فرد و طعمهای قابل توجهی هستند، اهمیت داده شده است.

این ویژگی ها به مناطقی که قهوه در آن کشت داده شده، ژنوتیپ کشت شده آنها مرتبط است. همچنین برخی از محققان تفاوتهای قابل توجهی را بین نوشیدنیهای قهوهای که با استفاده از روشهای مختلف فراوری می شوند، گزارش می کنند.

گزارشها بیش از 20 گونه مخمر باکتری را شناسایی کرده اند که در طی تخمیر قهوه وجود دارند. میکروارگانیسم های موجود در تخمیر قهوه به تولید اتانول، اسیدهای لاکتیک، بوتیریک، و سایر اسیدهای کربوکسیلیک در طی تخمیر قندهای پکتیناس کمک می کنند.

انواع آنزیمهای خارج سلولی توسط گونه های سلولولیتیک باسیلوس تولید می شود که به طور بالقوه به تجزیه سلولز و مواد پکتین موجود در پوست، پالپ و موسیلاژ قهوه کمک می کنند.

سه آنزیم مهم تولید شده توسط میکروارگانیسم ها برای تجزیه مواد پکتین درطول تخمیر قهوه عبارتند از:
پکتین لیاز، پلی گالاکتروناز و پکتین متیل استراز

پکتین لیاز تجزیه پکتین را با حذف تراس کاتالیز می کند و اسیدهای گالاکترونیک غیر اشباع را آزاد می کند.
پلی گالاکتروناز آنزیم اصلی در تخمیر قهوه است.

کشتهای آغازین برای تخمیر قهوه

کشت آغازگر، یک کشت میکروبیولوژیکی است که فرایند تخمیر را تسریع می بخشد.

در صنعت تخمیر مواد غذایی، کشتهای آغازین به طور گسترده ای برای استفاده در صنعت پنیر، ماست، آبجو، شراب، استفاده می شود.

استفاده از کشت استارتر در تخمیر کنترل شده قهوه ممکن است بهترین کیفیت قهوه را تضمین کند و مزایای اقتصادی را برای تولیدکنندگان افزایش دهد.

در واقع انتظار می رود میکروارگانیسم های انتخاب شده برای کشتهای آغازین دارای ویژگیهای خاصی مانند غیر بیماری زا بودن، غیرسمی بودن و سازگاری با مواد خام و فرایند باشند.
آنها همچنین باید کیفیت حسی ایجاد کنند و عمر مفید را طولانی تر کنند، زمان پردازش را کاهش دهند و رشد میکروارگانیسم های بیماری زا را متوقف کنند.

فقط مطالعات محدودی در رابطه با کشت استارتر برای تخمیر قهوه گزارش شده است. اولین مطالعه توسط Aqate , Bhat به طور موثر فرهنگ آغاز گر تخمیر قهوه را معرفی کرد.
این مطالعه نشان داد که افزودن مخلوطی از سه گونه ساکاروماسیس فرایند تخمیر را آسان می کند زیرا به روند تخریب لایه موسیلاژ سرعت می دهد.

همچنین مطالعه ای بر روی ویژگیهای میکروبی و فیزیکی و شیمیایی تخمیر قهوه با تلقیح میکروبهای پکتینولتیک جدا شده از تخمیر خود به خود انجام شد.
با این حال، گزارش شد که تلقیح میکروبهای پیکتنولیتیک باعث تسریع تخریب ترکیبات پلی ساکارید یا تغیر ویژگیهای ارگانولیتپیک نوشیدنی می شود.

محققان پیشنهاد کردند که بهتر است به جای آن از باکتریهای اسید لاکتیک استفاده شود تا به تخمیر طبیعی نزدیکتر باشد.
اخیرا تخمیر قهوه با استفاده از مخمرهای معطر برای ایجاد طعم در طی فرایندهای خشک و نیمه خشک و مرطوب مورد مطالعه قرار گرفته است. معمولا تنوع میکروبی زیادی در تخمیر قهوه مشاهده می شود.

تاثیر تخمیر قهوه بر طعم و عطر بد؟

در سر تا سر جهان، قهوه به دلیل عطر و طعم مطبوعش به عنوان یک نوشیدنی غیر الکلی محبوب است. دانه های قهوه خود حاوی تمام پیش سازهای مورد نیاز برای ارائه طعم و عطر استاندارد قهوه در طی فرایند رست هستند.

گونه، تنوع، منشا جغرافیایی و سطح برشته شدن قهوه، ساختار و کمیت عطر و طعم حاصل از این ترکیبات را تعیین می کند.
یک گزارش حمایتی نشان می دهد که عوامل درطول فرایندهای قبل از برداشت و پس از برداشت نیز به شدت بر عطر قهوه تاثیر می گذارد.

انتخاب میکروارگانیسم های مناسب که تاثیر مثبتی به طعم و عطر قهوه در طول تخمیر دارند بسیار مهم است و فرایند تخمیر باید برای دستیابی به این تاثیر مثبت کنترل شود.

تاثیر منفی تخمیر بر طعم و عطر قهوه

چالش اصلی در تخمیر قهوه مربوط به دشواری کنترل فرایند است و تخمیر بیش از حد یکی از چندین معضل آن است. فرایند تخمیر باید به خوبی کنترل شود تا از توسعه میکروارگانیسم های مفیدی که نوشیدنی با کیفیت بالا با عطر خوب تولید می کنند اطمینان حاصل شود.

هنگامی که تخمیر به درستی انجام نشود منجر به ایجاد میکروارگانیسم های فاسد می شود که بر عطر و طعم قهوه تاثیر منفی می گذارند.
دانه های قهوه تخمیر شده حاوی موسیلاژ و قند باقی مانده است که از خشک شدن جلوگیری می کند و محیطی مساعد برای رشد باکتریها و قارچهای فاسد ایجاد می کند.

تخمیر بیش از حد، تولید ترکیبات شیمیایی نامطلوب به ویژه اسیدهای پروپیونیک و بوتیریک را تشدید می کند که باعث ایجاد طعمهای بد مانند طعم پیاز می شوند.

گونه های عوامل تخمیر

گونه هایی از جنس باسیلوس به ویژه meqeterium. B ممکن است مسئول اسید پروپیونیک موجود در قهوه های فراوری شده از طریق پردازش خشک یا طبیعی باشند.
اسید پروپیونیک در غلظتهای بالا تنها زمانی شناسایی می شود که فرایند تخمیر بیش از زمان بهینه اش ادامه یابد.

انترو باکتریاسه ها و باکتریهای اسید استیک منجر به تولید اسید استیک بیش از حد در طی تخمیر طولانی مدت در فراوری خشک می شود.

” تخمیر دانه های قهوه سبز با میکروارگانیسم های منتخب و چشم انداز آینده آن ” مطالعه ای توسط
کواک و همکاران

• قارچ diqosporas Rhizops یک گونه قارچی رایج است که به طور گسترده به عنوان کشت اولیه در غذاهای تخمیری استفاده می شود. مطالعه ای بر روی تاثیر تخمیر حالت جامد دانه های قهوه سبز توسط diqosporas Rhizopus به روی مشخصات فرار و غیر فرار آنها انجام شد. همانطور که توسط لی و همکارانش گزارش شده، در طول تخمیر برخی از مواد فرار شکسته شدند. در حالی که تولید برخی دیگر می تواند با متابولیسم پیش سازهای عطر توسط oligosporas.R مرتبط باشد.

• تخمیر با oligosporas.R به طور قابل توجهی ترکیبات پیش سازهای عطر را در دانه های قهوه سبز بهبود بخشید و این ترکیبات مسئول تولید کالسهای قوی از بوها (پیرازینها، تیولها، گایاکولها) هستند که باعث ایجاد عطر مشخص قهوه در طول فرایند برشته کاری می شوند.

قهوه از مقبولیت جهانی برخوردار است و پیشرفتهای کوچک در کیفیت قهوه می تواند تفاوت چشمگیری ایجاد کند و فرصت بازار را گسترش دهد با این حال جداسازی و شناسایی میکروارگانیسم هایی که به طور قابل توجهی بر کیفیت حسی قهوه تاثیر گذارند باید برای توسعه کشت آغازگر بیشتر مورد بررسی قرار گیرند.

تخمیر در فراوری قهوه بسیار مهم است نه تنها برای حذف موسیالژ بلکه در صورت کنترل خوب برای ایجاد ویژگیهای کیفی و حسی ضروری است.

ترجمه و گردآوری: فرزانه یاسائی