Лактоферментация

Ферметация как способ изменить вкус продуктов

Человечество долгое время искало надежные способы сохранить продукты питания как можно дольше. Их сушили, мариновали, солили, замораживали, помещали в специальные кадки, глиняные чаны и баки с маслом, куда не было доступа воздуха. 

Ферментация — это процесс распада биологических веществ под действием микроэлементов. Фермент (энзим) — белковая молекула либо комплекс белковых молекул, которая ускоряет химические процессы в живых организмах. Энзимология (энзим[ы] + греч. logos учение) — это самостоятельный раздел биохимии, в котором изучают строение, молекулярную структуру и механизм каталитического действия ферментов. Ферментативом же, в свою очередь, называют конечный продукт ферментации.

Плюс этого метода состоит в том, что в процессе ферментации продукт приобретает новую текстуру, аромат и вкус. И это далеко не все: ферментативы содержат полезные живые бактерии, дрожжи и ферменты.

В процессе ферментации любые патогенные бактерии погибают вследствие изменения микрофлоры, в которой они находятся. Бактерии, которые выживают, сохраняют продукт, питаясь натуральными сахарами, содержащимися в нем, и превращая их в большое количество молочных и уксусных кислот, алкоголя, углекислого газа и т.д. Приятный кислый вкус, которым обладает йогурт, квашеная капуста и кимчи — результат работы молочнокислых бактерий, а кислинка в комбуче и кефире — уксусных. 
Стоит сразу акцентировать внимание на том, что лактоферментация является процессом анаэробным, то есть осуществляемым без доступа кислорода. Дрожжевая же, уксусная и плесневая — аэробно, в присутствии кислорода. Если говорить о кофе, то ферментация захватила многие умы кофейных, и не только, производителей. Удивительно, но между ферментацией кофе и пивом есть много общего.

Одну из общих черт двух напитков – молочную ферментацию описал Эшли Родригез в рамках проекта Uppers & Downers, главная цель которого – выяснить и показать, какая совместимость у пива и кофе и что она может дать. 

Всего в часе езды от колумбийской столицы Боготы находится кофейная ферма под названием La Palma y El Tucán. Её владельцы Элиза Мадриньян и Фелипе Сарди вернулись в Колумбию в 2011 году в поисках фермы, идеально подходящей для воплощения их мечты о создании совершенно уникальных и необычных сортов кофе. Они сотрудничали с сотнями мелких местных фермеров и экспериментировали с различными способами обработки, чтобы в итоге получить одни из наиболее высоко ценимых сортов кофе в мире.

В 2017 году они продали несколько экспериментальных сортов кофе обжарщикам Onyx Coffee Labs из Спрингдейла в Арканзасе. Те же, в свою очередь, приняли участие в конкурсе United States Coffee Championships, проходящем в Сиэтле, одержав победу в нескольких категориях. Успех им принёс так называемый «кофе лактоферментации», помещаемый в анаэробные резервуары на 60 часов для очистки. Этот кофе был приобретен по цене $43,10 за фунт. На тот момент среднерыночная цена на кофе составляла $1,22 за фунт. Неплохо для бактерий, из-за которых скисает молоко.



Чтобы лучше понять процесс ферментации кофе, давайте сначала рассмотрим процесс его выращивания. Кофе — это семена кофейных ягод, растущих на кустарниках в регионах, где днём жарко, а ночью прохладно — в основном, недалеко от экватора. Чтобы извлечь семена, необходимо удалить все окружающие их слои. Этот процесс называется обработкой, которая может осуществляться разными способами. Нас же интересует этап, на котором удаляются частички нерастворимой слизи, плотно примыкающие к зёрнам — как в персиковой косточке, например.

В этой слизи содержится большое количество сахара, поэтому в процессе ферментации дрожжи и бактерии просто съедают её. Долгое время никто не обращал внимания на то, какие именно бактерии и дрожжи принимали участие в этом процессе — было известно, что они способны очистить зерна от слизи, а возможное воздействие различных штаммов дрожжей и бактерий на вкус кофе не учитывалось. 

В 2012 году Питер Гилиано, директор по научным исследованиям организации Specialty Coffee Association, провёл эксперимент с бактериями в процессе обработки кофе на ферме в Сальвадоре и не обнаружил никакой разницы в качестве продукции. Согласно его отчёту, «в рамках данного испытания обработка при помощи микроорганизмов не оказала существенного воздействия на кофе». 

Лактоферментация

Молочнокислая ферментация существует давно, однако на данный момент вопрос применения молочнокислых бактерий в производстве кофе мало изучен, — говорит Натали Сечковски, директор по научно-исследовательской работе в компании Lallemand, французском поставщике винных дрожжей и бактерий. — Ферментация кофе только начала развиваться, и те, кто её применяет, не всегда принимают необходимые меры предосторожности и добавляют избранные активные сухие дрожжи».

Тогда мы не только ничего не знали о дрожжах и бактериях, но и сильно заблуждались насчёт их влияния на кофе, а лактоферментация - это особый тип ферментации, при котором для сохранения продуктов используются бактерии, продуцирующие молочную кислоту. Говоря о лактобактериях, пивовары считают их ингредиентом, при помощи которого можно создать рецепт, пусть и довольно сложный, но способный стать основой чего-то уникального и интересного. Кофейные эксперты, с другой стороны, только начинают говорить о пользе бактерий в производстве кофе.

«Помню, когда я впервые услышала о молочнокислой ферментации, я решила, что это шутка»,
— говорит Риа Нери, основатель фирмы Four Letter Word Coffee в Чикаго. Нери посетила ферму La Palma y El Tucan ещё в самом начале её деятельности. Она — одна из немногих предпринимателей, поставляющих ее продукцию в США.

«Описывая их кофе, его вкус и текстуру, я сравниваю его с ананасовым йогуртом»
, — говорит она.

Возможно, скептическое отношение Нери было вызвано тем, что она является совладелицей пивоваренной компании Whiner Beer Co., также расположенной в Чикаго и специализирующейся на вызревающих в бочках стилях, характерных для Бельгии и Франции. Если кислым и диким сортам пива суждено сохранить свои позиции, молочнокислая ферментация кофе также продолжит развиваться, хотя мы про неё многого ещё не знаем. Даже на ферме La Palma y El Tucan, применяющей процесс молочнокислой ферментации, не располагают подробной информацией о том, как именно он происходит.

«Нам известно, что процессы ферментации невероятно сложны и включают множество переменных, способных влиять на окончательный результат», — говорит Фелипе Сарди, один из владельцев La Palma El Tucan.

В 2016 году Сарди и его коллеги обратились к научным сотрудникам химико-технологической кафедры Национального университета Колумбии с просьбой проанализировать процессы ферментации, используемые на ферме. Для определения различий в динамике процессов молочнокислой и уксуснокислой ферментации был проведён мониторинг обоих процессов с измерением количества органических кислот и сахаров и отслеживанием популяции молочнокислых бактерий, грибов и дрожжей.

В настоящий момент в кофейной индустрии преобладает мнение о том, что использование бактерий на этапе обработки может помочь улучшить качество кофе в целом. «Мы считаем, что молочнокислые бактерии могут повлиять на характер готовой продукции, но нам ещё предстоит изучить, какую именно роль они играют, какие бактерии представляют особый интерес, и как их применять на пользу нашему делу. Мы ещё очень многого не знаем», — говорит Натали Сечковски из Lallemand, компанией, которая является основным мировым производителем дрожжей, бактерий и их производных. 

«Работая с определёнными сортами кофе, я могу повысить их оценку на 5–6 баллов», — говорит Люсия Солис, бывший специалист по виноделию и ферментации. Сейчас она работает с кофейными фермерами, совершенствуя применяемые ими технологии обработки. Солис имеет в виду шкалу оценки кофе, разработанную организацией Coffee Quality Institute. Сорта кофе, набравшие не менее 80 баллов, получают класс спешелти. С каждым баллом растет качественные и количественные атрибуты, которые влюяют на вкус и, конечно, цена на данный сорт кофе.

«Как правило, это сорта с относительно низкими оценками — и я могу превратить 76 в 82», — говорит она.

Солис отмечает, что, несмотря на потенциал дрожжей и бактерий, способный повысить стоимость кофе, мы всё ещё сильно отстаём от своих коллег, создающих пиво, вино и другие ферментированные продукты, потому что для кофе процесс ферментации не обязателен. «Из-за этого процесс ферментации имеет другое историческое понимание, — объясняет она. — Потенциальное влияние ферментации на кофе может быть совершенно разным — и в том числе незначительным».
Вода

Одна из причин, почему мы не знаем о воздействии дрожжей и бактерий на кофе, — это то, что мы не контролируем достаточное количество переменных. Прежде, чем попасть в вашу чашку, кофе проходит множество этапов — сбор, обработка, сортировка, отгрузка, обжарка — и определить одну конкретную переменную, влияющую на окончательный вкус, очень нелегко. Окончательный вкус кофе может зависеть от множества факторов, но Солис выделяет один из них, самый неочевидный, но очень важный: воду.


«В случае с пивом говорят, что вода решает всё. В случае с кофе о воде даже не принято говорить», — отмечает Солис. Она говорит, что у многих фермеров просто нет выбора — им приходится использовать ту воду, к которой у них есть доступ. «Как правило, это вода из близлежащей реки или выпавшая в виде дождя». Вода служит той средой, в которой происходит взаимодействие между кофе и бактериями.

Не все сорта кофе помещаются в воду во время ферментации, но большая часть из тех, что вы пьёте, очищаются от слизи именно при помощи воды. Любители кофе много пишут о том, какую воду следует использовать для приготовления этого напитка, в то время как воду, используемую на этапе обработки, мало кто обсуждает, ведь зачастую это та вода, которая есть под рукой.

Важным аспектом также является чистота. «На предприятиях по производству пива, как правило, царит идеальная чистота. Более низкий уровень pH и более высокое содержание алкоголя требуют серьёзного отношения к санитарии, — говорит Солис. — На кофейных фермах требования к чистоте в целом не такие строгие, так как готовый продукт проходит обжарку. Мы исходим из того, что чистота имеет значение только в конце жизненного цикла кофе — когда мы его завариваем и пьём».

В связи с этим определить, какое влияние дрожжи и бактерии, содержащиеся в окружающей среде, оказывают на качество кофе, может быть просто невозможно, хотя некоторые считают, что им это под силу. «В случае с кофе мало кто знает, при помощи какого штамма дрожжей осуществлялась ферментация, — говорит Солис. — Когда кто-то говорит о уксуснокислой или молочнокислой реакции, это не значит, что он провел какие-то испытания — это просто его догадка».

Солис видит огромный потенциал в инокуляции или внесении известных штаммов дрожжей и бактерий в образцы кофе на этапе обработки, что могло бы избавить производителей от необходимости строить догадки. «Дрожжи, с которыми я работаю [в настоящий момент], имеют защитные качества, — отмечает она. — Ферментация начинается уже на этапе сбора кофе. Дрожжи и бактерии присутствуют везде — в воде, в резервуарах для ферментации, и если эти резервуары не чистить как следует, в них будет накапливаться неизвестно что».

Работая с фермерами, Солис дегустирует их кофе, определяет характеристики, которых ему не хватает (например, сладости или кислотности), и выбирает штамм коммерческих дрожжей, который поможет решить этот вопрос.
Инокуляция также способна защитить кофе от распространённых проблем, возникающих в процессе ферментации. Представьте себе кофе, по вкусу напоминающий уксус или чайный гриб, и вы поймёте, о чём я говорю.

Это может стать серьёзным препятствием, ведь наличие всего нескольких излишне ферментированных или испорченных зёрен на несколько сотен мешков кофе может привести к тому, что фермер не сможет установить конкурентную цену на весь свой кофе. Чтобы этого избежать, всего-то нужно знать, как действуют дрожжи. «Использование дрожжей — нечто сродни медицинской революции, — говорит Солис. — Многое изменилось, когда люди просто начали мыть руки — за этим не стояла какая-то инновация или радикально новая идея».

Так в чём же заключается защитная функция дрожжей? В их количестве. Солис не может определить точный объём отдельных штаммов дрожжей или бактерий, находящихся в ферментационном резервуаре в конкретный момент, но при инокуляции она вносит примерно в 6000 раз больше колоний дрожжей по сравнению с их содержанием в естественных условиях. Она может не знать наверняка, какие бактерии или дрожжи уже присутствуют в резервуаре, но её дрожжи побеждают за счёт количества. 

Солис может получить предсказуемый результат инокуляции, так как она знает свойства вносимых ей дрожжей и делает так, чтобы её дрожжи выиграли соревнование с другими неизвестными штаммами дрожжей и бактерий. «На защиту кофе встает целая армия»


В мире кофе считается, что качество продукта изначально заложено в зерне, а задача фермеров, обжарщиков и бариста заключается в том, чтобы сохранить его. Проще говоря, главное — не испортить кофе. В то же время, учитывая то, что происходит с кофе после его сбора, это может быть не так просто, как кажется. Инокуляция позволяет сохранить уже имеющийся вкус, однако этим ее преимущества не ограничиваются. Несмотря на то, что Солис использует дрожжи для защиты кофе, она также с энтузиазмом исследует потенциал создания с их помощью новых и более интересных вкусов. «Благодаря процессу ферментации можно создавать новые вкусы, которые можно получить только таким образом», — говорит она.

И всё же мы ещё очень мало знаем о том, как это происходит. Солис говорит, что в своей деятельности руководствуется наработанным опытом, навыками и интуицией. Нет никаких руководств, и изменить устоявшиеся методы ферментации, используемые на фермах, будет трудно, особенно с учетом того, что средняя рыночная цена на кофе продолжает расти. Несмотря на примеры того, как дрожжи могут трансформировать вкус кофе и тем самым повышать его стоимость, доступной информации на этот счёт пока крайне мало. Фермеры вроде Фелипе Сарди — это скорее исключение, чем правило.



В блог
Профессионально о кофе:
- прямые эфиры
- интересные рецепты
- новости из мира кофе
Кофе из Азии Африканский кофе Кофе из Латинской Америки Кофе из Центральной Америки Кофе в джутовых мешках Кофе итальянской обжарки Кофе для дома Кофе для кофеен Кофе в офис Кофе для кофейных автоматов Кофе крупнозерновой Кофе оптом Кофе спешелти...