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發酵處理如何影響咖啡風味?

How Does Fermentation Affect Coffee Flavour Development

世界咖啡師大賽冠軍Sasa使用一種創新發酵處理,稱為水洗二氧化碳浸漬法,兩年後他有了自己的莊園而因此更投入在發酵處理的技術上。

事實上,在17年6月的布達佩斯世界大賽上,Sasa針對控制發酵處理帶來的風味、品質以及價格穩定性做了場演講,他也同意提供演講的部分資料給我們。

發酵處理後帶有內果皮的咖啡,來源:Ka’u Specialty Coffee

為什麼我們要討論發酵?

Sasa提到我們對發酵了解有限,但它卻非常重要。

他在會場提到:「我飛到世界各國品嘗咖啡,並且與超過五十個農民實驗咖啡處理流程,我也在我自己的農場實驗,發現在過往的傳統處理法上有太多不穩定的因素,而當中最不穩定的就是發酵帶來的影響」。

他提到事實上,有些例子顯示發酵如何提升或降低咖啡的品質甚至達到八分的差異。當大多數精品咖啡分數被定義在80-92分(滿分100)時,八分就會是一個驚人的差異。

Sasa實驗的冰處理咖啡,杯測分數為87.5分,來源:Sasa Sestic

什麼是發酵?

簡單來說,發酵是糖和澱粉分解成酸或酒精的過程,讓我們更深入探討,Sasa說酵母以及菌種對發酵是很重要的。

酵母發酵,稱為”釀酒酵母”,「這是一種天然野生的酵母,也被發現於葡萄、可可豆和其他水果中。目前應用在釀酒、可可豆處理以及咖啡處理上。」

而菌種則是乳酸菌。

在咖啡的天然發酵過程中,發生了不同的生物分解程序,酵母菌和細菌產生的酶開始分解果膠層中的醣。醣會分解脂質、蛋白質和酸,轉化成醇酸,這會改變咖啡豆的氣味、顏色、酸鹼值以及果膠層的成分。

Sasa還說世界上有很多不同的發酵方法,但主要分為乾式發酵以及濕式發酵兩種。

2017在匈牙利會場Sasa秀出的發酵成分圖

乾式發酵與其風味

「我們把果肉去除後就將帶有內果皮的咖啡放置在發酵槽中,發酵助長了咖啡的甜味、巧克力以及水果風味」,但發酵有一個挑戰就是溫度的控制。既然溫度可以影響發酵程度,同樣的也會負面的影響過程的穩定性及其風味。

溫度在乾式發酵帶來的影響,來源:Sasa Sestic

上圖虛線左邊的示意圖,代表我們將咖啡以均溫16度發酵24小時,咖啡嚐起來很棒而且風味感受平衡度佳。

而上圖的右側,則代表以26度的溫度發酵24小時,可以看到標記的粉紅色區塊,這會在發酵太長時發生,醇性酸會主導發酵,會導致過多的醋酸、乾燥感以及金屬般的味道。

濕式發酵及其風味

你可能聽過有人描述濕式發酵為雙重水洗、雙重發酵、肯亞式水洗等等,這在東非國家很常見,著名於乾淨清澈的風味特性,但Sasa形容這種處理方式增添了杯中風味。

「當我們去除果肉後,將帶內果皮的咖啡放入水中,水會幫助延長發酵時間,形成咖啡更柔和的醇厚度、豐富酸質以及更優雅的風味特性。」

在衣索比亞產地檢查計畫建置的發酵槽,來源:Project Origin

當然這不代表這種處理沒有挑戰性,Sasa提到溫度以及水質一樣會影響結果。

Sasa:「幾年前,我跟薩爾瓦多的Santa Rosa的莊園主Raul Riviera一起做實驗,我們使用雨水而不是用泉水發酵,雨水會從咖啡果實中吸收許多水果風味成分及糖分,結果導致杯測分數降低了五分,這咖啡嘗起來平淡且沒有鮮明的風味。用來發酵的水其影響還有很多要研究的地方。」

上圖左側為浸泡30小時泉水的咖啡果實,ph值為7.5 / TDS 180

上圖右側為浸泡30小時雨水的咖啡果實,ph值為6.5 / TDS 30

來源:Sasa Sestic

更多數據造就更好的咖啡

Sasa在咖啡處理法的實驗上為其中一個領頭者,從他新穎的冰處理法(這個直到他出書之前都會是商業機密)直到著名的水洗二氧化碳浸漬處理。

由於咖啡業中相關研究非常少,Sasa以葡萄酒及啤酒釀造技術著手研究。Sasa:「Clonakilla酒廠的老闆Tim Kirk幫我很多忙並帶給我不少激勵,他的酒廠在我的家鄉坎培拉」。

「當我第一次拜訪Tim時,我對他的設備配置印象深刻,他非常清楚雨水會落在葡萄園的哪個地方,他也很清楚風的溫度以及會如何影響葡萄酒的風味。這實在很吸引人。我從沒見過有人如此了解氣候,還有氣候如何影響產品」。

Clonakilla酒廠的Tim Krk解釋發酵葡萄酒時的變因,來源:Sasa Sestic

但形容Tim對天氣瞭若指掌並不貼切,因為他甚至能控制天氣。

「Tim可以控制發酵時環境的溫度及濕度,他說只要控制不同的溫度和時間,他就可以讓葡萄酒達到不同的風味層次」。

「他使用雙層絕緣不鏽鋼容器,增加發酵的清澈程度。他會監控並記錄酸鹼值、酒精與二氧化碳濃度,以確保有達到他期望的釀造結果」。

這種依數據驅動的操作方式,讓Sasa改變了他處理咖啡的方式。

Clonakilla酒廠的不鏽鋼發酵槽,來源:Sasa Sestic

發酵實驗

「想像一杯風味很棒、特性鮮明的水洗與日曬咖啡。我想要創造一種處理技術,可以發揮咖啡香氣、風味並在酸質、甜味上有良好的平衡。然後更重要的是,我想要創造讓這個技術在農場端是可被複製的,就像Tim處理他的葡萄酒一樣。」

以下是Sasa的處理流程:

Step 1

首先在不鏽鋼桶中去除果皮及果肉,「使用不鏽鋼是因為我們可以處理出更乾淨風味的咖啡,此外我們可以依照空間溫度的不同將容器移動位置;我們也可以密封這些桶子。」

Step 2

接下來將桶子移到室內,在室內溫度更容易掌控,但Sasa還在收集這部分會如何影響咖啡處理的數據。然而,他已經觀察出一些有價值的結論:「如果想要得到豐富的酸質,應該要用較低溫(4-8°C)發酵。若要得到更多甜味,就要用較高溫發酵(18-20°C)」。

發酵程序前在不鏽鋼桶中的咖啡果實,來源:Ka’u Specialty Coffee

Step 3

接下來將桶子密封。「就我的經驗,這個階段會發展較多香氣,增添花香到咖啡中」。

Step 4

最後,也是最重要的步驟,將二氧化碳注入。「之所以會選擇注入二氧化碳,是因為只要沒有了氧氣,將會降低果膠層糖分的分解程度,酸鹼值改變的幅度也會大幅降低,這代表我們可以減少酒精類酸質的產生」。

「二氧化碳可以在22度下延長發酵時間至三天,甚至可以在較長時間低溫狀態下,不會發展出乾澀感和醋酸的刺激酸味-這常會在三天的乾式發酵中發生」。

Sasa想要像Tim一樣掌握每個環節的數據,「我們也會測量並記錄發酵過程的酸鹼值、二氧化碳濃度以及溫度,然後每次都可以複製這些發酵條件。」

二氧化碳浸漬法:注入二氧化碳,排出氧氣。來源:Sasa Sestic

持續改善方法

Sasa並不滿足於他的冠軍頭銜:他督促自己找到更多方法,改善透過發酵帶來的咖啡風味。「去年,我喝到巴拿馬Morgon莊園Jamison的咖啡,太好喝了。但我想要更多甜感、更深層的風味、更多花香調性,所以在幾杯黃湯下肚後,我們決定來進行二氧化碳浸漬處理法。」

但這個跟以往操作過的二氧化碳浸漬法不一樣,「我們決定用較高的溫度20°C發酵以促進咖啡甜感,並延長二氧化碳浸漬發酵的時間到65小時,促進風味的豐富度更多的發展。」結果我們得到更多甜感,更佳的質地、更清晰的風味特性。「最終咖啡的杯測分數提升了2.5分。」Sasa說道。

發酵監控曲線,來自Sasa Sestic2017在匈牙利會場的演講資料

透過這種處理法,他帶來讓人期待的風味,並且他們提供更多機會讓消費者、咖啡師、咖啡比賽選手拿到好咖啡,還有生產者可以穩定的得到好的賣價。

「以我的觀點來看,我相信沒有所謂完美的咖啡品種,也沒有完美的處理法。然而,如果我們可以了解不同咖啡品種其潛在的風味特性,以及其優缺點,並且透過二氧化碳浸漬法或其他可控制的發酵方法來處理,我們可以強化這些咖啡的優點並修飾掉缺點。當我們在發酵這個環節得到好的處理數據時,我們就可以複製出這個美好的風味了」。

免過濾,只要冷藏浸泡12小時即可飲用。

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