乳酸菌如何幫助咖啡發(fā)酵?在發(fā)酵過程中添加微生物屬于增味嗎?

   日期:2022-06-20     來源:1688加盟網(wǎng)     作者:唯咖啡     瀏覽:578    
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   如果有一種技術(shù)可以引領(lǐng)咖啡產(chǎn)業(yè)進(jìn)入新一波浪潮,那么現(xiàn)代食品發(fā)酵必然是強(qiáng)有力的候選之一。
  許多新興咖啡莊園可以憑借更先進(jìn)的處理技術(shù),減少在傳統(tǒng)意義上對(duì)地理環(huán)境的依賴。而對(duì)于久負(fù)盛名,根基深厚的莊園來說,精研發(fā)酵技術(shù)不僅僅是追趕風(fēng)味潮流,更重要的考量是提高咖啡發(fā)酵的可控性,維護(hù)自己的產(chǎn)業(yè)地位。
  然而,對(duì)于消費(fèi)者而言,現(xiàn)代發(fā)酵技術(shù)在不斷滲透咖啡處理過程的同時(shí),卻似乎出現(xiàn)了認(rèn)知更新不及技術(shù)應(yīng)用與信息傳播速度的情況,因而產(chǎn)生了相當(dāng)多關(guān)于處理法中傳統(tǒng)與新興、天然與雕飾、以及真實(shí)與虛假等一系列討論。其中,「增味咖啡」的話題更是引發(fā)了從業(yè)人員、咖啡愛好者以及相關(guān)科研人員的廣泛關(guān)注。
  一個(gè)流傳相當(dāng)廣泛的說法是:增味是為了掩蓋咖啡原本相對(duì)普通,甚至是不好的感官屬性。同時(shí),不少人也擔(dān)心增味咖啡會(huì)給身體帶來未知的隱憂。但就整個(gè)食品科學(xué)領(lǐng)域而言,通過特定技術(shù)調(diào)整與改善食品的感官屬性和對(duì)人體的影響一直是食品科學(xué)家們的追求。
  以乳酸菌(Lactic acid bacteria)發(fā)酵為例,這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)有上千年的歷史??茖W(xué)家們不斷優(yōu)化并將它應(yīng)用到新領(lǐng)域的原因之一,就是因?yàn)樗鼘?duì)一些食品的生產(chǎn)有價(jià)值。
  那么,乳酸菌如何幫助咖啡發(fā)酵?在發(fā)酵過程中添加微生物屬于增味嗎?我們可以用什么方式對(duì)待增味咖啡呢?
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  乳酸菌如何幫助咖啡發(fā)酵?
  乳酸菌以其能在代謝中產(chǎn)生乳酸而得名。作為一類兼性厭氧菌,它在發(fā)酵中消耗葡萄糖50%以上,產(chǎn)生乳酸與革蘭氏陽性菌,不形成芽孢,不運(yùn)動(dòng)或極少運(yùn)動(dòng),是過氧化氫酶陰性的細(xì)菌。乳酸菌在自然界中種類多,分布廣。目前自然界已發(fā)現(xiàn)的這類菌在細(xì)菌分類學(xué)上劃分至少有18個(gè)屬,共有200多種。除極少數(shù)外,其中絕大部分都是人體內(nèi)必不可少的,且具有重要生理功能的菌群。
  乳酸菌之所以常常與食品加工,尤其是食品發(fā)酵聯(lián)系起來,首先源于它可以抑制腐敗。乳酸菌普遍耐酸,且某些乳酸菌可以在代謝中產(chǎn)生細(xì)菌素,在我國應(yīng)用較為廣泛的是乳酸鏈球菌肽(Nnisin)。Nisin可以抑制細(xì)菌細(xì)胞壁中肽聚糖等的生物合成,使細(xì)胞膜和磷酯化合物的合成受阻,從而導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)內(nèi)泄,甚至引起細(xì)胞裂解,最終達(dá)到抑菌的作用。
  其次,乳酸菌在食品發(fā)酵中可以產(chǎn)生風(fēng)味,常用于酸奶、奶酪以及香腸的生產(chǎn)中。近年來隨著精品咖啡產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,消費(fèi)者對(duì)風(fēng)味要求的提高,越來越多咖啡莊園開始嘗試用乳酸菌改良發(fā)酵過程,并期待產(chǎn)生更加喜人的風(fēng)味。
  危地馬拉傳統(tǒng)名莊——圣菲麗莎(Santa Felisa)就是其中的代表。許寶霖老師在2017年出版的《尋豆師》中提到圣菲麗莎有8種處理法。莊園每年邀請(qǐng)全球知名杯測(cè)師組建杯測(cè)團(tuán)隊(duì),從實(shí)驗(yàn)批次中選出當(dāng)年的競(jìng)標(biāo)批次。
  以它的2022年私藏競(jìng)標(biāo)為例,競(jìng)標(biāo)批次中的處理法分別有水果浸漬、釀酒酵母蜜處理、醋酸發(fā)酵日曬、啤酒酵母日曬、野生酵母日曬以及乳酸菌發(fā)酵日曬。
  翻查文獻(xiàn)可以發(fā)現(xiàn),早在1946年就已經(jīng)有將乳酸菌應(yīng)用于咖啡發(fā)酵的報(bào)道。那么,乳酸菌究竟可以如何幫助咖啡發(fā)酵呢?
  以往的乳酸菌發(fā)酵常見于水洗處理中,因?yàn)槿缟衔乃?,乳酸菌是一種兼性厭氧菌,只能在無氧或者低氧環(huán)境下進(jìn)行代謝,而在水洗池恰好創(chuàng)造了一個(gè)相對(duì)厭氧的環(huán)境。
  咖啡發(fā)酵中常見的乳酸菌有四類,分別是Leuconostoaceae,Lactobacillaceae,Streptococcaceae以及Enterococcaceae。這些乳酸菌會(huì)以咖啡果肉中的糖作為原料來發(fā)酵。
  同型發(fā)酵乳酸菌會(huì)通過Embden–Meyerhoff–Parnas(EMP),將糖先轉(zhuǎn)化為丙酮酸(pyruvate),再由乳酸脫氫酶(lactate dehydrogenase)轉(zhuǎn)化為乳酸(lactate)。異型發(fā)酵乳酸菌則會(huì)通過磷酸酮醇酶(phosphoketolase)或磷酸戊糖(pentose phosphate)途徑將咖啡果肉中存在的戊糖和己糖分解代謝成多種最終代謝物,包括乳酸,乙酸(acetate)、二氧化碳和乙醇(ethanol)。另外,乳酸菌還可以代謝咖啡果肉中的檸檬酸鹽以及分解氨基酸。正是在這一系列的過程中,咖啡果完成了脫膠。
  具體到風(fēng)味影響上,生豆中的乳酸將會(huì)改變咖啡的酸質(zhì)與觸感。檸檬酸鹽在代謝中會(huì)產(chǎn)生2,3-丁二酮(2,3-butanedione)和丙酮(acetoin),兩者在恰當(dāng)濃度下會(huì)呈現(xiàn)出黃油的香氣。另外,乳酸菌在代謝氨基酸的過程中會(huì)產(chǎn)生丙酸乙酯(ethyl propionate)、乙醛(acetaldehyde)、苯乙醇(phenyl ethanol)和苯乙醛(phenylacetaldehyde)等提升咖啡飲品中花果香氣的物質(zhì)。
  在巴西的一項(xiàng)研究更是表明,一種篩選出來的植物乳桿菌LPB01能夠加速咖啡果肉的酸化過程,可以將發(fā)酵時(shí)間從24小時(shí)縮短到12小時(shí)。LPBR01菌株的接種還顯著增加了發(fā)酵過程中揮發(fā)性香氣化合物,如乙酸乙酯(ethyl acetate),異丁酸乙酯(ethyl isobutyrate)和乙醛的形成。簡言之,選用合適的乳酸菌可以在加速發(fā)酵的同時(shí),讓咖啡產(chǎn)生更多香氣。
  增味咖啡,還是高香咖啡?
  以乳酸菌為例,梳理了添加微生物對(duì)咖啡發(fā)酵的影響后,一個(gè)有意思的問題就來了:添加乳酸菌來發(fā)酵,就會(huì)帶來酸奶風(fēng)味嗎?這不由得讓我想起對(duì)咖啡風(fēng)味來源的另一個(gè)問題:將咖啡樹種在橘子樹旁邊就會(huì)有橘子風(fēng)味嗎?
  顯然,這兩個(gè)問題的答案都是「否」。
  如前文所言,在發(fā)酵中添加乳酸菌雖然可能提高最終生豆中乳酸的含量,但乳酸通常影響的是酸質(zhì),而不是風(fēng)味。酸奶風(fēng)味則是嗅覺和味覺的綜合感受。從另外一個(gè)角度來講,咖啡中喝到很具象的酸奶風(fēng)味,和用乳酸菌發(fā)酵沒有太大聯(lián)系。
  至此,我們已經(jīng)慢慢接近關(guān)于增味咖啡定義中的核心。
  如果我們要為「增味咖啡」下定義,那么這定義必須建立在操作主義之上。操作主義是指用可觀察的操作來表述的概念定義,而這些操作是可測(cè)量的。
  這意味著,我們必須是通過一系列的方式并借助工具來對(duì)咖啡中的某些特征進(jìn)行測(cè)量,再結(jié)合具體的標(biāo)準(zhǔn)來判斷這是不是屬于增味咖啡。
  然而,現(xiàn)在絕大多數(shù)對(duì)于增味咖啡的定義,停留在現(xiàn)象學(xué)上,即只依賴一些主觀的觀察來分辨增味咖啡。這就「一桿子打倒一船人」,既沒有抓住重點(diǎn),也容易誤傷。
  我們應(yīng)當(dāng)基于當(dāng)今行業(yè)公認(rèn)的傳統(tǒng)處理法——日曬和水洗(盡管水洗的歷史相對(duì)于日曬還很短),在辨別了它們通常含有的化學(xué)成分以及感官表現(xiàn)之后作為標(biāo)準(zhǔn),再與我們想要定義的「增味咖啡」進(jìn)行對(duì)比,在確定差異性和具體的差異點(diǎn)后,判斷是不是屬于「增味咖啡」。
  如此一來,與其再以「增味咖啡」來稱呼,我更傾向以中性的「高香咖啡」來指代,后者僅僅是對(duì)結(jié)果和事實(shí)的描述。畢竟對(duì)于咖啡的處理和制作而言,我們還有太多未知。
  在這個(gè)基礎(chǔ)上,對(duì)高香咖啡的判別可以分為「熟豆」與「生豆」兩個(gè)階段來討論。
  在熟豆階段,假設(shè)判斷標(biāo)準(zhǔn)為「差異性超過10%,且不同的化學(xué)成分有2種或以上則為高香咖啡」,那么所有符合這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的都應(yīng)該被列為高香咖啡,不管它到底是人為還是天然地加強(qiáng)了香氣。這是最基本的定量要求,隨著行業(yè)的發(fā)展應(yīng)該納入食品生產(chǎn)的安全規(guī)范要求之中。
  而如果我們進(jìn)一步把要求縮緊,考慮生豆階段有無添加,則是對(duì)咖農(nóng)和烘焙師的道德要求。道德比法規(guī)的要求更高。我們無法要求咖啡農(nóng)公開所有的制程,但我們至少有知道產(chǎn)品成分的權(quán)利。
  小結(jié):審慎但開放地對(duì)待新式咖啡發(fā)酵技術(shù)
  那么,如果添加的不是香精,而是以乳酸菌為代表的微生物呢?
  首先,添加這類微生物不會(huì)如添加香精一樣帶來直接、具象的風(fēng)味。其次,這類微生物可以提高發(fā)酵的可控性和咖啡的品質(zhì),何樂而不為?
  那為什么相對(duì)于添加香精,我們更容易接受添加微生物呢?因?yàn)榍罢咧苯涌刂屏私Y(jié)果,而后者控制的是過程。你或許會(huì)奇怪了,可以控制結(jié)果還不好嗎?
  結(jié)果控制本身沒有問題,學(xué)界有大量關(guān)于果味速溶咖啡的研究。問題在于,精品咖啡的溢價(jià)恰恰源于自然界中的不確定。如果瑰夏風(fēng)味可以在全世界穩(wěn)定量產(chǎn),那它的溢價(jià)也會(huì)隨之降低。
  我們不妨設(shè)想有一種瑰夏風(fēng)味菌,可以讓風(fēng)味相對(duì)普通的波旁在發(fā)酵后產(chǎn)生清晰的瑰夏風(fēng)味。它和天然瑰夏相比,誰的單價(jià)更高?我相信會(huì)是后者,即便前者可能因?yàn)樘砑游⑸锒黾恿松a(chǎn)成本。這就好比人工和天然的玉石,后者更大概率符合物以稀為貴的定價(jià)規(guī)律。
  從這個(gè)角度而言,添加微生物等的新式發(fā)酵技術(shù)并不會(huì)影響天然高香咖啡的價(jià)值。而它既可以讓天然高香咖啡的制程更加穩(wěn)定,又可以提高普通咖啡的品質(zhì)。
  更加值得關(guān)注的是發(fā)酵技術(shù)日新月異的時(shí)候,一些從業(yè)人員因?yàn)楦鞣N原因,讓咖啡不當(dāng)發(fā)酵從而產(chǎn)生的有害物質(zhì),而這些物質(zhì)或許會(huì)被發(fā)酵帶來的香氣所掩飾。
  對(duì)于作為咖啡消費(fèi)者的我們而言,已經(jīng)身處充滿香精的現(xiàn)代工業(yè)社會(huì),意圖擺脫香精并不現(xiàn)實(shí),但我們依然有追求天然風(fēng)味的自由,而精品咖啡恰巧提供了一種追求的路徑。
  我們可能在不知不覺中吃過添加了香精的面包,但我們會(huì)愿意支付更高的價(jià)錢,買一塊天然酵母發(fā)酵的酸種面包(Sourdough Bread)。但如果我們?cè)诔运岱N的時(shí)候才發(fā)現(xiàn),它的風(fēng)味是添加香精而得,相信很多人都無法接受。
  技術(shù)本身是中性的,是它的使用目的讓我們對(duì)它產(chǎn)生價(jià)值取向。核技術(shù)是中性的,它既可以拿來研發(fā)核彈,也可以拿來發(fā)電。同理,發(fā)酵技術(shù)是中性的,研發(fā)香精也是中性的,是它們的使用目的賦予它們價(jià)值取向。
  那怎么樣才能讓受眾更加理解技術(shù)的使用目的呢?除了更加開誠布公以外別無他法?;诩夹g(shù)中性的前提,結(jié)合含混不清的現(xiàn)狀,或許只有審慎但開放的態(tài)度才可以讓我們避免成為待割韭菜的同時(shí),享受風(fēng)味技術(shù)的紅利。
  
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