本技术介绍了一种使用马克斯克鲁维酵母菌株进行咖啡豆发酵的方法,该菌株源自酸肉微生物的筛选与保存。该技术能够赋予咖啡豆独特的玫瑰风味,提升咖啡品质。
背景技术
卡蒂姆咖啡豆最早产于印度南部卡纳塔克邦的卡蒂姆地区。卡蒂姆咖啡豆属于阿拉比卡品种,主要有金杰和希利诺两个变种,其中希利诺品种的质量略优于金杰。卡蒂姆咖啡豆属于高品质的阿拉比卡种,以香味细腻、酸度适中、余韵悠长而闻名,并且呈现柔和的可可、坚果和干果香气,泡制后泡汤柔顺清透。一直以来,卡蒂姆咖啡豆主要采用湿法加工,即将新鲜咖啡果进行去果皮、发酵、清洗等工序,最后进行缓慢阴干,从而最大限度保留其独特的风味。
卡蒂姆地区历来有发酵处理咖啡的传统技艺。卡蒂姆地区的当地人采用一种古老的盐水发酵的特殊方式,即在发酵过程中,会适量加入食盐,利用盐分的抑菌作用来防止发酵过程失控。这成为一种以食盐辅助控制发酵的独特工艺,也是卡蒂姆咖啡豆的一个传统特色。但是,盐分在咖啡豆中残留,影响咖啡的最终口感,增加咸味,降低风味的纯净度。这使得传统盐水发酵工艺的卡蒂姆咖啡豆市场接受度不高。
利用特定的发酵剂控制咖啡豆发酵是一种新兴的咖啡风味调节技术,通过科学手段调控咖啡豆的发酵过程,以改善和增强咖啡的风味。利用特定的发酵剂控制咖啡豆发酵的关键点是选择特定发酵剂以及进行二次发酵。咖啡豆采用的发酵剂通常是特定的微生物,如乳酸菌、酵母菌等,这些微生物在发酵过程中能产生特定的代谢产物。代谢产物可以显著影响咖啡的风味,增加酸度、甜度或赋予特定的香气。二次发酵是在初步发酵的基础上,进一步利用外源微生物进行发酵处理。在发酵过程中,外源微生物可以产生特定的酶和代谢产物,进一步改进咖啡豆的化学成分。这些变化可以提升咖啡的风味品质,如增加花香、果香,提升酸度和甜度。这样可以促进咖啡风味的丰富感,咖啡口感更加醇厚独特。可见,使用科学的发酵剂控制可以减少不良风味的产生,实现咖啡的精品率。
云南小粒咖啡中卡蒂姆种植居多,因云南独特的地理环境和气候条件,具有显著的特色风味。从咖啡豆的感官品鉴上,卡蒂姆商业水洗豆通常酸度适中,口感饱满,常带有独特的柑橘、浆果等水果香气,以及花香、坚果等香气。从咖啡豆的质量上,由于云南的卡蒂姆商业水洗豆的主产区包括普洱市、临沧市、保山市、德宏州和西双版纳州,这些地区的生产管理较为规范,种植技术和加工工艺也较为成熟,保证了卡蒂姆商业水洗豆的稳定质量。另外,云南具有丰富的鲜花资源和悠久的食用鲜花历史,通过在咖啡发酵过程中加入鲜花元素,鲜花中的芳香物质在发酵过程中可以渗透到咖啡豆中,提升原有咖啡豆的风味品质,具有开发创新风味咖啡产品的潜力。
CF Silva等人在文章Succession of bacterial and fungal communitiesduring natural coffee(Coffea arabica)fermentation(2008,Food Microbiology)中提出,天然咖啡发酵过程中,细菌和真菌群落呈现出复杂的继承模式,不同微生物在发酵的不同阶段发挥不同的作用。并且酵母菌如Pichia anomala和Pichia guilliermondii在发酵过程中对咖啡的风味和品质产生重要影响。
同样地,Wafa Masoud等人在文章Yeast involved in fermentation ofEastAfrican coffee genotyped and determinedby direct denaturing gradient gelelectrophoresis(2004,Yeast)中提出,在咖啡发酵过程中,不同地点和处理方法可能导致微生物群落的差异。尤其是坦桑尼亚的加工场所由于早期生产的微生物残留,可能导致更高的Pichia kluyveri酵母菌含量。东非等不同地理位置的咖啡发酵过程中微生物的多样性和动态变化表明,有必要改进现有的咖啡豆发酵工艺。
中国发明(CN 114365784 A)公开了一种利用微生物发酵改善咖啡风味的方法,采用不同复合菌联合发酵得到不同风味的咖啡,在发酵中加入白砂糖或红糖会显著增加发酵基质中的糖分含量。这会导致发酵菌体(如酵母菌)快速繁殖,消耗糖分生成乙醇和二氧化碳。糖分过高容易导致发酵速度过快,产生过量的乙醇,导致咖啡豆有明显的酒精味,影响其原有的风味特性。过多的糖分容易促进某些菌种(如酵母菌)的过度生长,并且抑制其他有益菌种(如乳酸菌)的生长,导致发酵过程中的微生物生态失衡。微生物生态失衡会导致发酵不均匀,产生不良的风味化合物,如不良的酸味或苦味。甚至,高糖环境可能改变发酵产品的质地,使咖啡豆变得过于粘稠或不易干燥。
中国发明(CN 115868566 A)公开了一种定向风味发酵咖啡的制备方法,采用气相色谱-飞行时间质谱技术测定咖啡烘焙豆挥发性组分,获得与感官相关的化学组分,并选择含有所述化学组分的天然可食材料,即得风味底物;再加入乳酸乳球菌进行密闭培养,从而得到定向风味发酵的咖啡豆。该方法的缺陷是风味底物与咖啡生豆混合后在100℃温度下灭菌30min,经过100℃高温长时间灭菌后,风味底物会发生改变或挥发散失。高温环境会导致一些热敏感风味化合物降解,尤其是酯类和醇类化合物,这会直接影响风味质量。进一步地,水分的丧失和热处理容易导致底物和咖啡豆的质地变硬,影响咖啡的口感和品质。甚至,高温灭菌会促进美拉德反应(氨基酸和还原糖之间的反应),导致颜色变深并产生苦味和不良风味。
中国发明(CN 111543534 A)公开了一种能提升咖啡豆芳香物质的发酵方法,采用在加压和恒温恒湿条件下采用有氧发酵和厌氧发酵,并且添加可溶性果糖和/或葡萄糖得到咖啡豆。该方法的缺陷是添加果糖或葡萄糖会直接增加咖啡的甜味,甚至掩盖咖啡豆原有的复杂风味,使咖啡风味不自然。糖分的增加可能会影响咖啡的酸度平衡。高糖环境下的发酵过程容易产生较多的酸性物质,如乙酸,导致酸度过高,影响咖啡的整体口感。同时,糖分增加导致发酵液的粘性增加,影响发酵过程中的气体交换和热量传导,不利于均匀发酵。
实现思路