Процесс обжарки кофе
Технолог кофейного производства компании MADEO
05 января 2019 года
Загрузка зелёного кофе в ростер
Основы обжарки кофе
Обжарка кофе — один из самых ответственных этапов на пути зерна в чашку потребителя. Зеленый кофе подвергается температурной обработке и превращается в кофе жареный, готовый к завариванию. Максимально раскрыть все особенности сорта позволяет только индивидуальная обжарка.
При какой температуре обжаривают кофе?
Процесс обжарки в электрическом ростере производится при температуре около +200 °С и продолжается приблизительно 20 минут. Обжарка требует равномерного нагрева кофе и строгого контроля температурного режима. При этом, чем более качественную первичную переработку прошел кофе и чем лучше он сортирован, тем ровней он жарится.
Обжарка раньше и сегодня
Традиционно люди жарили кофе с помощью несложного приспособления, представляющего собой вращающийся над огнем барабан, внутрь которого засыпались зерна.
В наиболее распространенных современных аппаратах для обжарки кофе, ростерах (англ. roast – обжаривать), используется тот же принцип. В ростеры добавлены электронные системы контроля температуры, программирование процесса обжарки и обдув зерен в барабане горячим воздухом.
Итак, существуют газовые и электрические ростеры. Газовый или электрический ростер для обжарки кофе, что лучше? Об этом вы можете почитать в этой статье, где наш главный технолог Сергей Болдырев постарался максимально ёмко ответить на данный вопрос.
При обжаривании для нас важна точность
Тонкая настройка температуры – одна из основных причин, поэтому мы неизменно используем электрические ростеры. Специальные ростеры являются жемчужинами в плане технологии, прочности материалов, дизайна и творчества в определении аромата кофе. Так были сделаны ростеры для нашей компании «Кофе MADEO» по специальному заказу. Совместно с нашими специалистами и профессионалами «Petroncini impianti» были внесены технологические изменения в форму лопастей и их количеству в обжарочном барабане, скорости вращения барабана и многие другие нюансы для более деликатного перемешивания зерна, практически без соприкосновения со стенками барабана, повышающие качество обжарки. И эти изменения были внесены в производство ростеров Petroncini.
Теплогенератор, РОР, «first crack» — что это?
Технология теплогенератора позволяет идеально контролировать профиль обжарки, оптимизации тепловой эффективности и обжарка чистыми потоками воздуха. Весь процесс происходит за счет принудительной конвекции, материалы и конструктивные характеристики особенно подходят для высоких температур, без изменения структуры функциональных частей ростера. Эти материалы уменьшают рассеивание тепла, оптимизации термодинамического цикла и выход процесса обжарки. Система управления, как ручная, так и полностью автоматическая с обработкой обжарки через PLC. Полный автомат управления профиля обжарки с помощью сенсорной панели ПК. И что очень важно – это возможность плавно понизить РОР (ROR)2, без скачка температуры, что позволяет избежать 2РОР — это прирост температуры зерна. После первого крека происходит падение запекания зерен кофе при обжарке. Потому что понижение температуры воздуха, до первого крека (от англ. – «first crack»), происходит плавно, и после достижения своего пика до первого крека, на самом креке уже плавно идет вниз. На газовых ростерах попытки подогнать время развития к норме, зачастую приводят к худшему результату — запеканию, недоразвитости, или жжёному кофе. По этой причине наш выбор сделан в пользу электрических ростеров. Они позволяют максимально контролировать температуру, от которой будет зависеть качество индивидуальной обжарки каждого сорта кофе и, соответственно, индивидуального вкуса.
Что происходит с зерном во время обжарки?
Благодаря химическим реакциям во время обжарки образуется до 30 % новых веществ и соединений, которых не было в зеленом кофе. В то же время зерно теряет до 20 % первоначального веса. Газы, содержащиеся внутри зерна, нагреваясь, создают давление и тем самым увеличивают его объем на 25–30 %. Сложные соединения при обжарке разлагаются на более подвижные и простые и появляется характерный аромат. Меняются вкусовые характеристики: содержание кислот уменьшается в среднем с 7 до 4,5 % (чем выше степень обжарки, тем меньше остается кислот); скрадываются или исчезают неприятные ноты: землистый, вяжущий и т.п.; развиваются положительные вкусовые оттенки: фруктовый, ореховый, шоколадный, хлебный. Чем качественнее было сырьё, тем больше приятных вкусовых оттенков в напитке вы получите.
Степени обжарки
Существует условное разделение степеней обжарки: слабая, средняя, сильная и высшая. Для каждого сорта необходима индивидуальная обжарка, чтобы раскрыть его вкусовые качества. Например, компания MADEO использует в своем производстве уникальную авторскую обжарку, тщательно изучая «характер» каждого сорта, строго соблюдая технологию его жарки: температурный режим, объем партии (для равномерного обжаривания), степень обжаривания и т.д. О степенях обжарки читайте в следующей статье нашего блога.
Жарим кофе в духовке!
Жарим кофе в духовке!
Нас много раз спрашивали о возможности обжаривать кофе дома, будь то на сковородке или в духовке, и мы честно признавались, что у нас нет такого опыта.
Имея профессиональный ростер Петрончини, мы не спешили применять альтернативные методы обжарки кофе. Но поток вопросов все нарастал, и вот, один из наших клиентов — Роман Мутовин из города Красноярска — согласился поделиться с нашими покупателями своим опытом обжарки кофе в духовке.
Скажем сразу, что ничего сложного в этом нет (впрочем, как нет ничего сложного и в обжарке кофе на профессиональном ростере). Сложно не обжарить кофе, а сделать это идеально — тут придется попотеть. Это так же, как с приготовлением эспрессо: приготовить эспрессо легко, сварить идеальный эспрессо очень сложно. Тем не менее, что бы ни получилось на выходе, мы считаем идею обжарки кофе дома правильной и интересной, а опыт Романа — в высшей степени полезным. Далее мы приведем его пошаговую инструкцию по обжарке и дадим ссылку на видеоролик, который Роман любезно записал, поделившись своим опытом.
Итак, последовательность действий:
(*) Мы приводим инструкцию Романа как есть. Однако нам представляется, что было бы традиционней использовать обратную схему: сначала разогревать духовку до максимума (скажем, 230 градусов), затем закладывать зерна и спустя 5 минут (когда зерна начинают активно желтеть, либо когда слышны первые щелчки) сбрасывать температуру до, скажем, 160 градусов. Но поскольку температура в духовке сбрасывается постепенно, возможно, это следует делать еще раньше. Мы обязательно попробуем обжарить кофе таким способом и запишем наш видео-ответ Роману, а до тех пор оставим этот вопрос в подвешенном состоянии.
После извлечения зерен из духовки их необходимо остудить. Роман предлагает следующую процедуру:
Здесь, на наш взгляд, можно использовать фен на режиме холодного обдува.
Наконец, Роман заснял всю процедуру на видео. У него получился замечательный ролик, который развеет любые ваши сомнения в целесообразности обжарки кофе в духовке — это прикольно и здорово!
Мы еще раз хотим поблагодарить Романа Мутовина из Красноярска за его время и труд. Уверены, этот материал пригодится многим энтузиастам, желающим обжаривать зеленый кофе дома, но не знающим, с чего начать. Со своей стороны мы обещаем в ближайшее время попробовать обжарить кофе в духовке по методу Романа с нашими замечаниями и выложить здесь результаты обжарки.
Если у кого-либо есть свои идеи, предложения, ноу-хау по обжарке кофе дома, присылайте их нам в Torrefacto Сделаем процесс обжарки кофе дома простым и доступным!
Сколько стоит обжаривать кофе дома
Ростер — машина, в которой обжаривают кофейные зерна. Она похожа на барабан с подогревом и обдувом. Сэмпл-ростер — это та же машина, но в миниатюре. В кофейнях она нужна для обжарки сэмплов — пробников, образцов — небольшого количества кофе из большой партии, чтобы понимать, какой кофе покупаешь. Также в ней обжарщики тренируются обжаривать конкретный кофе, чтобы он получался вкусным.
Обычный ростер размером с трактор — домой такой не поставить. А вот сэмпл-ростер чуть больше чайника, легко помещается на столе, и после обжарки его можно убрать в шкаф до следующего использования.
В статье расскажу, как выбрать сэмпл-ростер, как покупать к нему зеленые кофейные зерна, сколько это стоит и как выглядит процесс домашней обжарки.
Зачем вообще обжаривать кофе дома
Прежде чем попасть в чашку, кофе проходит несколько стадий обработки. Изначально кофейные зерна — зеленые, необжаренные, пахнут сеном и горохом. Чтобы получить напиток под названием «кофе», эти необжаренные зерна нужно предварительно обжарить, чтобы они стали коричневыми, ломкими и с узнаваемым кофейным ароматом. Когда вы приходите в магазин и видите на полках пачки кофе или заказываете капучино в кофейне — вы имеете дело с уже обжаренным кофе.
Как правило, в магазинах продают кофе заводской обжарки. Это значит, что его обжаривают на заводе, где обработали кофейные зерна, или на любом другом, куда обработанные зерна привезли. После обжарки кофе какое-то время пролежит на заводе, пока его не купит условная сеть супермаркетов, а потом отправится в Москву — на основной склад.
В кофейном мире считается правильным пить кофе свежей обжарки, который обжарен незадолго до употребления. Еще лучше — когда кофе обжарен прямо перед завариванием, например если у кофейни собственная обжарка или вы можете обжарить зерна дома. Достаточно один раз попробовать кофе свежей обжарки, чтобы понять разницу между заводским кофе и хорошим.
Как победить выгорание
Какие ростеры бывают и как они работают
Есть три способа обжарки кофейных зерен:
У каждого способа по отдельности есть плюсы и минусы, например слишком сильная конвекция пересушивает зерна, а излучение сложно контролировать. Поэтому современные ростеры, как правило, в разных пропорциях сочетают все три способа.
Сами ростеры бывают четырех видов:
Кроме того, все ростеры бывают электрическими и газовыми. Неофициально считается, что газовые лучше — дешевле в эксплуатации. У Сергея Таберы — это лучший обжарщик России в 2018 году — я учился обжаривать именно на газовом ростере.
Промышленные ростеры огромные и разные по способам обжарки и видам. Это смешанный ростер от компании Probat. Источник: Shutterstock
Чтобы обжарить кофе в ростере, нужно засыпать зерна в барабан или специальный бокс, установить нужную температуру и включить прибор. Нагревательный элемент передаст тепло барабану, и зерна поджарятся. Дальше в статье я покажу, как все это происходит в моем домашнем сэмпл-ростере.
Какую температуру выставлять, зависит от того, какой стиль обжарки вам ближе и какой результат вам нужен. Все индивидуально, и каждый обжарщик обязательно испортит несколько партий зерен — без ошибок тут не бывает.
В общем виде для обжарки нужно выбирать высокую температуру — от 200 °C, чтобы зерно лопнуло от жара — при этом раздается характерный треск, который называется первым крэком. После первого крэка нужно снизить температуру и дожаривать минуту-две.
Как выбрать сэмпл-ростер
Домашние сэмпл-ростеры подходят, чтобы жарить кофе для себя, тестировать новые зерна и время от времени угощать друзей. Они тоже бывают электрическими и газовыми, а также барабанными и конвекционными. Для домашнего использования я рекомендую электрические ростеры: они безопаснее и более равномерно обжаривают зерна — меньше вероятность испортить кофе.
Мой домашний сэмпл-ростер барабанный и электрический, пользоваться им легко — специально где-то учиться этому не нужно.
Гид по обжарке кофе: понятие, технология, степени обжарки
Кофе изготавливают из молотых зерен, но перед помолом их обжаривают, иначе напитка не получится. Это одновременно сложный и простой процесс, так как нужно знать теорию и следить за температурой. Бытует ошибочное мнение, что горечь кофе придаёт исключительно кофеин. На самом деле кофеин «ответственен» только за 10–15% горчинки, остальное зависит от степени обжарки зёрен. Можно даже обжарить кофе в домашних условиях, но бариста должен следовать определенным технологиям, чтобы не испортить вкус продукта и сохранить его полезные свойства.
История
Первые свидетельства обжарки кофе дошли до нас из Османской Империи и датируются XV веком, тогда в качестве посуды использовали тонкие округлые листы из металла или фарфора. Они были оборудованы длинной ручкой, чтобы «сковородку» было удобно держать над жаровней с углями, периодически потряхивая и перемешивая зерна.
Приблизительно в 1650 году в Каире изобрели цилиндрический ростер, позволяющий обжаривать большие порции кофе. Вскоре нововведение переняли во Франции, Голландии, Италии и других европейских странах.
Цилиндрические ростеры для обжарки кофейных зерен
В XIX веке запатентовано множество коммерческих ростеров, предназначенных для массовой обжарки кофе. При этом любители бодрящего напитка продолжали обжаривать зерна вручную на противнях и кухонных плитах. Для таких энтузаиастов в 1849 году в Огайо появился домашний сферический ростер. Однако уже к 1900-м годам стало гораздо выгоднее покупать заранее обжаренный кофе: благодаря развивающимся технологиям, он стоил только немногим дороже сырого.
В 1903 и 1906 году в США и Германии запатентовали электрические ростеры, соответственно, была решена проблема дыма, влияющего на вкус продукта. В 1976 году научились обжаривать зерна горячим воздухом, не рискуя спалить их в угольки. В наше время существует множество приспособлений для обжарки кофе, начиная от банальных металлических сеточек, которые надо ставить над открытым огнем, и заканчивая высокотехнологичными «умными» устройствами.
Бум кофеен в 1970-х годах сделал домашнюю обжарку зерен кофе практически бессмысленной, превратив её в удел тонких ценителей – установленные в кофе-шопах коммерческие ростеры позволяют быстро и качественно прожарить зерна до любой степени, в них можно запрограммировать стиль обжарки, при этом бариста не должен неусыпно находиться у плиты и помешивать кофе, чтобы зерна не сгорели.
Технология обжарки кофейных зерен
Сырые кофейные зерна имеют зеленый цвет. В принципе, их можно есть и так – например, добавлять в салат или настаивать на крепком алкоголе, но кофе как напитка из них не получится.
Промышленный процесс обжарки делится на следующие этапы: сортировка, обжарка, охлаждение, запаковывание.
При обжарке зерна кофе меняют цвет сперва на желтоватый, затем на коричневый, вдвое увеличиваются в размерах (но теряют в весе за счет выпаренной воды), приобретают характерный аромат. Если всё сделать правильно, в зернах разложатся дубильные вещества, плоды перестанут быть такими терпкими и вяжущими, в них сохранятся витамины B, образуется кофеоль (именно это вещество ответственно за вкусовые и ароматические характеристики кофе), выделятся эфирные масла.
Температура обжарки варьируется от 200 до 250 градусов Цельсия. Зерна должны быть прожарены равномерно, соответственно, их необходимо постоянно помешивать. Слишком слабый огонь не позволит аромату раскрыться до конца, слишком сильный – сожжет внешний слой зерна, оставив сердцевину сырой.
В промышленных условиях готовый жареный кофе охлаждают воздухом, реже – водой. Охлаждение необходимо, так как если оставить зерна остывать естественным путем, они будут продолжать жариться «изнутри» из-за уже набранной температуры.
Промышленный ростер
Примерно на 196 °C зерна начинают потрескивать, этот звук («первый хлопок») обозначает начало фазы легкой обжарки. На 224 °°C происходит «второй хлопок», означающий, что расширявшиеся до этого зерна начали, наоборот, усыхать.
В некоторых странах в классический процесс привносится капелька местного колорита. Например, во Вьетнаме сырые кофейные зерна смазывают маслом и посыпают сахаром, так что к концу обжарки они карамелизируются.
После Первого хлопка зерна приобретают жареный аромат. После Второго хлопка начинают выделяться эфирные масла.
Степени обжарки кофе
до 205 °C). Сухие зерна светло-коричневого цвета с кисловатым привкусом без жареных ноток, прекрасно чувствуются индивидуальные характеристики сорта. Содержание кофеина 1.37%.
до 219 °C). Темно-коричневые зерна, сухие, кисло-сладкий вкус, насыщенный аромат. Напиток получается полнотелым, кислотность приглушена. Содержание кофеина 1.31%.
до 230 °C). Темно-коричневые зерна, с масляной пленкой, почти без кислинки, с горьковато-сладким вкусом, насыщенным жареным ароматом. Индивидуальные характеристики сорта почти не сохраняются. Содержание кофеина 1.31%.
до 245 °C). Черно-коричневый цвет зерен, вкус горький, с «дымком».
Также степени обжарки делят на «светлые» и «темные» (по цвету зерна).
Типы обжарки кофе
Важно помнить, что на финальные вкусовые и ароматические свойства кофе кроме обжарки влияют и другие факторы: сорт и возраст зерен, регион их выращивания, способ хранения и т.д.
В процессе обжарки содержащаяся в кофе хлорогеновая кислота разлагается на хинную и кофейную, попутно образуются горькие лактоны хлорогеновой кислоты. При сильной обжарке лактоны разлагаются, в результате возникает квинтэссенция горечи – фенилинданы. Поэтому чем сильнее обжарен кофе, тем интенсивнее горчинка.
| Степень обжарки | Температура | Внешний вид зёрен | Вкус и аромат |
| Коричная (Cinnamon Roast) | +195 °C | Сухие, светло-коричневые | Нежный, с ароматом свежеиспечённого хлеба и ярко выраженной кислинкой |
| Новоанглийская, или лёгкая (New England Roast, Light) | +205 °C | Сухие, немного темнее, чем в предыдущем случае | Кислинка ещё есть, но уже без хлебных нот |
| Американская (American Roast) | +210 °C | Сухие, насыщенного светло-коричневого цвета | Кислинка сочетается с деликатными горько-сладкими нотами |
| Городская (City Roast) | +220 °C | Сухие, насыщенного коричневого цвета | Горько-сладкие ноты ощущаются явственнее, кислинка слабеет. Эта обжарка хороша для дегустаций кофе |
| Полная городская обжарка (Full City Roast | +225 °C | Насыщенного коричневого цвета, на поверхности – первые капельки масла | Во вкусе появляются оттенки шоколада и карамели |
| Венская (Vienna Roast) | +230 °C | Поверхность маслянистая, цвет – тёмно-коричневый | Кислинка исчезает, карамельные тона становятся интенсивнее |
| Французская (French Roast) | +240 °C | Цвет – тёмно-коричневый, на поверхности больше масла | В карамельные оттенки вплетаются жжёные тона, появляется терпкость. Эта обжарка считается оптимальной для приготовления эспрессо |
| Итальянская (Italian Roast) | +245 °C | Цвет всё темнее, масла больше | Горчинка ощущается всё явственнее. Обжарка подходит для эспрессо |
| Испанская (Spanish Roast) | +250 °C | Цвет коричнево-чёрный, поверхность маслянистая | Резкий горький вкус с нотами жжёного кофе. Эту степень обжарки выдерживают не все сорта: некоторые зёрна просто обугливаются. |
Маркировка обжарки у производителей кофе
У каждого производителя кофе – своя шкала обжарки. Одни просто обозначают интенсивность цифрами от 1 до 5:
Другие производители выделяют 3 степени:
Обжарка кофе в домашних условиях
Дома кофе можно обжаривать на сковородке/гриле, в духовке, попкорн-машине и специальном ростере. Первые два метода самые дешевые и простые, последние – наиболее эффективные. Теоретически подойдет даже микроволновая печь. Практически – этот метод зарекомендовал себя не с лучшей стороны, так как зерна прожариваются плохо и неравномерно.
После первого хлопка получаются зерна для некрепкого светлого кофе. После второго – зерна средней прожарки. Если требуется сильная степень обжарки, следует подождать 30 секунд после второго хлопка.
Сразу после обжарки требуется охладить зерна – это можно сделать, пересыпав кофе в дуршлаг и направив на него струю холодного воздуха.
Сковорода должна быть абсолютно сухой и чистой
При обжарке кофе выделается углекислый газ, этот процесс длится даже после того, как зерна сняли с огня. Поэтому свежеобжаренным зернам нужно дать полежать около 12 часов, и только потом засыпать их в контейнер или отправлять на перемалывание.
Если в кофе скопится слишком много газа, крышку контейнера может «выбить», к тому же газ негативно повлияет на вкус напитка. Чтобы полностью «заматереть», набрать вкус, тело и аромат, зернам нужно порядка 24 часов. С другой стороны, забывать про обжаренные зерна дольше, чем на неделю, тоже не стоит – вкус станет затхлым, несвежим.
Как хранить обжаренные кофейные зерна
Лучше всего – в герметичной упаковке, в темном и прохладном месте. В таких условиях кофе может провести несколько месяцев или даже год.
Но лучше всего обжаренный кофе вообще не хранить, а сразу потреблять по назначению, перемалывая максимум за 2 часа до варки.
Обжарка кофе. Химия процесса и формирование вкуса
Обжарка – это ключевая операция по превращению зеленых кофейных зерен в ароматный обжаренный кофе. Это сердце и душа любой операции по производству кофе, потому что это процесс обжарки, в ходе которого создается аромат и определяются физические свойства зерен. Обжарка кофе обычно определяется как сухая термическая обработка зеленого кофейного зерна. В частности, обжарка кофейных зерен горячим воздухом представляет собой традиционный термический процесс, основной целью которого является получение обжаренного кофе с желаемым вкусом, а также получение темного цвета и хрупкой пористой текстуры, готовой для измельчения и экстракции. Во время обжарки кофейные зерна подвергаются воздействию горячего воздуха. Повышение температуры продукта вызывает обширные химические реакции, обезвоживание и глубокие изменения микроструктуры. В процессе образуются восхитительные ароматические соединения, которые в конечном итоге могут быть переведены в жидкую фазу во время тщательной экстракции и, наконец, произвести восхитительную чашку кофе.
Изменения, которые протекают в зерне во время его обжарки, затрагивают широкий арсенал специальных химических терминов и реакций. Давайте сначала разберем основные из них, а затем уже рассмотрим процессы, которые происходят в кофейном зерне во время его обжарки.
Терминология
Природа объединила в кофе самые различные органические вещества. Новейшие методы химического анализа свидетельствуют о наличии в кофе нескольких сотен компонентов. Это сочетание и создает то, что мы называем кофейным напитком. Каждому сорту кофе присуща своя особенная комбинация веществ.
Кофейное дерево — это удивительная природная лаборатория. Кофейные зерна содержат большое количество сложных органических веществ. Около четверти массы кофейного зерна составляет кофеин, тригонеллин, хлорогеновая кислота, белки и минералы. Остальное приходится на клетчатку, кофейное масло и воду. Зелёные кофейные зёрна обладают неприятным вкусом, вдобавок они с трудом поддаются измельчению. Именно обжарка кофе позволяет раскрыть вкус зерна, который концентрируется в содержании сахара, кислот и кофейных масел. Кофейные масла, несущие в себе вкусовой букет, при нагревании направляются к верхней поверхности клеток зерна, поэтому только благодаря правильно подобранной температуре, удаётся раскрыть вкус напитка.
Кофеин
Кофеин относится к группе алкалоидов. Как утверждают специалисты, кофеин появился в кофейных деревьях в процессе эволюции для защиты растений от вредных насекомых, поскольку это вещество является природным инсектицидом.
В 1895 году немецкий химик Герман Эмиль Фишер впервые синтезировал кофеин из его химических компонентов, проведя так называемый «полный синтез». Два года спустя он вывел структурную формулу этого соединения. Это было частью работы, за которую Фишер был удостоен Нобелевской премии в 1902 году.
Кофеин – вещество без цвета и запаха. В водном растворе дает горький привкус. Кофеин кристаллизуется из водных растворов в виде кристаллогидрата, имеющего форму хрупких шелковистых игл. Безводный кофеин плавится при 236,5ºC, при не осторожном нагревании может возгораться. Он легко растворяется в хлороформе. Водные растворы кофеина имеют нейтральную реакцию, с кислотами он образует соли.
Содержание кофеина в зерне зависит от вида (% в пересчете на сухое вещество): Аравийский — 0,6-1,2%, Робуста — 1,8-3%; Либерийский — 1,2-1,5%.
Именно благодаря этому веществу кофе обладает возбуждающим, бодрящим действием. Было установлено, что в небольших дозах кофеин возбуждает центральную нервную систему, в первую очередь кору головного мозга. Такая реакция вызывает улучшение общего обмена, усиление дыхания, кровообращения.
Тригонеллин
Второй алкалоид, содержащийся в кофейных зернах, — тригонеллин.
Он не обладает возбуждающими свойствами, но ему принадлежит важная роль в образовании вкуса и запаха обжаренного кофе.
В относительно большом количестве тригонеллин содержится в сортах кофе вида Арабика (1-1,2%). В сортах вида Каниформа (Робуста) его несколько меньше (0,6-0,74%), а в сортах вида Либерика — всего 0,2-0,3%.
Тригонеллин хорошо растворяется в воде, но термически нестабилен.
При обжаривании он разрушается. В процессе разложения образуется значительное количество никотиновой кислоты. Это органическое вещество представляет собой один из витаминов «группы В» — витамин В3. Витамины этой группы играют важную роль в биохимических процессах.
Хлорогеновая кислота
Кофе содержит более тридцати различных органических кислот (в том числе яблочную, лимонную, уксусную и кофейную). Одна из них — хлорогеновая.
В значительном количестве встречается только в кофейных зернах. Ее содержание в них колеблется от 4 до 8% в зависимости от сорта. Наличие в кофе различных кислот положительно влияет на деятельность желудка и улучшает пищеварение.
Танины
Характерно для кофе и наличие сложных органических веществ — танинов. Они придают кофейному напитку привкус горечи. Молоко и сливки, которые часто добавляют в кофе, взаимодействуют с танинами и связывают их, тогда кофе частично утрачивает горечь. Подробнее про влияние молока на вкус напитка читайте в нашей статье «Как выбрать молоко для кофейни?»
Химические изменения при обжарке кофе
Процесс обжарки кофе изучается многочисленными авторами в академических кругах, а также в отделах исследований и разработок ведущих компаний-производителей кофе на протяжении десятилетий. Хотя общественные знания об обжарке кофе значительно расширились, многое еще предстоит открыть и уточнить. Искусство опытного обжарщика является по-прежнему необходимым условием для создания идеальной чашки кофе.
Эндотермическая и экзотермическая фаза обжарки кофе
Повышение температуры зерен во время обжарки вызывает сложные химические реакции, которые в конечном итоге приводят к серьезному изменению состава обжаренных зерен.
Некоторые из наиболее важных химических реакций, влияющих на углеводы:
Обжарка кофе также приводит к денатурации и деградации белка. Многие кислоты, присутствующие в зеленом зерне, также разлагаются.
На начальных этапах процесса обжарки требуется значительное количество энергии, чтобы вызвать испарение воды и вызвать химические реакции (эндотермическая фаза). В какой-то момент процесса обжарки энергетический баланс химических реакций становится автокаталитическим (экзотермическим).
В конечном итоге кофейные зерна сами по себе начинают выделять тепло. Следовательно, заключительные стадии процесса обжарки характеризуются увеличением скорости процесса и постепенным приближением к условиям процесса горения.
На этом этапе решающее значение приобретает контроль процесса. Через несколько секунд можно получить разницу между правильно прожаренным продуктом с желаемой степенью прожарки и пережаренным продуктом. При достижении желаемой степени обжарки необходимо резко остановить процесс с эффективным предварительным охлаждением. Если обжаривание продолжается неконтролируемым образом, зерна могут загореться и создать небезопасные условия в ростере.
Образование газа
При обжарке образуется значительное количество газа в результате пиролиза и реакции Майяра. Скорость газообразования во время изотермического процесса обжарки низкая в начале процесса, но сильно увеличивается во второй половине. Необходимо отметить, что скорость газообразования сильно зависит от условий процесса обжарки кофе. Преобладающий газ, который образуется при обжарке, — углекислый газ (CO2). Другие важные компоненты включают монооксид углерода (CO) и азот (N2).
Одна часть газа выбрасывается в атмосферу во время обжарки. Другая – остается внутри зерен и высвобождается позже во время хранения и последующих этапов обработки (например, помола кофейного зерна).
Газ вместе с водяным паром составляет движущую силу расширения зерен во время обжарки.
Удерживаемый в зернах газ вызывает высокое давление. Измерения и модельные расчеты позволяют сделать вывод, что давление газа внутри зерна при обжарке может превышать значения, превышающие 10 бар. Толстые клеточные стенки кофе готовы выдерживать это давление, не ломаясь, но постепенно растягиваются и охватывают увеличивающийся объем пор. На заключительных этапах обжарки возникают незначительные структурные разрушения и трещины, в результате чего выделяется небольшое количество газа в виде внезапного микровзрыва, что проявляется в тресках и хлопках. Это называется «крэк». В обжарке разделяют два крэка — первый и второй. И если первый происходит на температурах около 200 С°, в основном из-за испаряющейся влаги и выделения углекислого газа, то 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. Одновременно с этим этапом будет меняться вкус кофе.
Образование ароматических соединений
Летучая фракция обжаренного кофе очень сложна и состоит из более чем 1000 соединений. Большое количество научных работ было посвящено идентификации ключевых компонентов, влияющих на аромат.
Кинетика образования ароматических соединений во время обжарки кофе определяется конкретными условиями для химических реакций (например, температура, активность воды, давление), которые контролируются параметрами процесса. Таким образом, различные временные и температурные условия во время обжарки приводят к получению определенных вкусовых характеристик из одного и того же сырья.
В ходе исследования, проведенного в 2002 году, проанализировали летучую фракцию образцов кофе, взятых на разных этапах процесса обжарки, используя шесть различных профилей обжарки:
Развитие кислотности и горечи с увеличением степени обжарки
Хорошая чашка кофе отличается сбалансированным соотношением кислотности и горечи. Следовательно, опытный обжарщик должен позаботиться о часто желаемой и ценимой кислотности и следить за развитием соединений горечи во время обжарки. Как показывает практика, увеличение степени прожарки приводит к снижению кислотности и увеличению горечи. Поэтому выбор оптимальной степени обжарки имеет решающее значение для сбалансированного вкусового профиля.
Кислотность
В целом ощутимая общая кислотность явно уменьшается в процессе обжарки. Зерна легкой обжарки придают чашке больше кислотности, чем кофе темной обжарки.
Горечь
Обжарка придает кофе горький привкус. Пути образования компонентов горечи в обжаренном кофе были выяснены только в последние годы и до сих пор являются предметом текущих научных исследований.
Хотя кофеин, присутствующий в зеленых зернах, имеет сильный горький вкус, он составляет лишь 10-20% ощущаемой горечи кофе. Основной вклад в горечь вносит обжарка кофе. Класс лактонов хлорогеновой кислоты, являющийся продуктом расщепления хлорогеновых кислот, был определен как один из основных источников горечи кофе. Сохраняющийся резкий привкус горечи у темного обжаренного кофе вызван фенилинданами, продуктом распада лактонов хлорогеновой кислоты.
Как правило, горечь возрастает с увеличением степени прожарки.
Формирование вкуса и обжарка кофе
Ниже приведены основные изменения в составе и химические процессы, которые влияют на формирование ароматических соединений в кофе при обжарке:
Упрощенный обзор этих реакций и соответствующего ароматического соединения, образующиеся в процессе обжарки кофе, перечислены в таблице ниже.
Ознакомиться с полной терминологией вкусовых характеристик кофе вы сможете в нашей статье «Как выбирать кофе»
