KAHVEDE FERMANTASYON - 1
Güncelleme tarihi: 18 Mar
İşleme sırasında, mayalar, bakteriler ve daha az ölçüde ipliksi mantarlar dahil olmak üzere çok çeşitli yerli mikrobiyota, kahve fermantasyonu adı verilen ve üzerinde güçlü bir etkiye sahip olduğu gösterilen bir süreçte, çekirdekler büyür ve metabolik faaliyetler gerçekleştirir. Fermantasyonun ana işlevi, iki kurutulmuş tohum bırakarak dış meyve katmanlarını çıkarmaktır. Klebsiella, Erwinia, Bacillus ve Lactobacillus gibi bakteriler ve Pichia, Saccharomyces , Candida gibi mayalar dahil olmak üzere pektinolitik aktivitelere sahip, çok çeşitli endojen izolatlar tespit edilmiştir. Kirazları hasattan sonra 8 saatten fazla işlenmeden bekletmek, kontrolsüz fermantasyonu başlatabilir ve nihai ürünlerin kalitesini değiştirebilir. Ayrıca, kurutma işlemi sırasında endospermin içinde, kavurma sırasında kahve aroması ve renginin önemli öncülleri olarak kabul edilen indirgeyici şekerlerin ve amino asitlerin türü ve miktarı dahil olmak üzere kimyasal bileşenlerinde önemli değişikliklere neden olan birkaç endojen metabolik aktivite de tespit edilmiştir. Fermantasyon sırasında, kalan müsilaj, nihai ürün kalitesini etkileyebilecek organik asitler, alkoller, esterler, ketonlar ve aldehitler dahil olmak üzere ikincil metabolitler üreten mikrobiyal büyüme için substratlar olarak kullanılır.
Örneğin, araştırmalar, elde edilen yeşil çekirdeklerin etil asetat, asetaldehit, gliserol ve etanol gibi meyvemsi notalar ve yüksek duyusal tat, aroma, gövde, asitlik ve kavrulduktan sonra tek düzelik duyusal puanları ile ilişkili olan yüksek seviyelerde arzu edilen mikrobiyal metabolitlere sahip olduğunu göstermiştir.
Mekanik musilaj işleminin, fermantasyonla bildirilen meyvenin ağırlık kaybını azalttığı ve kontrolsüz washed fermantasyon sırasında oluşabilecek tat bozulmasını önlediği bildirilmektedir. Honey process kahve, Kosta Rika ve El Salvador gibi ülkelerde yapılan bir başka özel kahvedir. Üretimi, mekanik hamur çıkarma işleminin, tohumların etrafında belirli bir miktarda kağıt hamuru malzemesini tutacak şekilde ayarlandığı ve ardından 12 ila 30 gün arasında doğal bir kuru işleme tabi tutulduğu yarı kuru yönteme nispeten benzerdir.
Ortaya çıkan çekirdekler, sırasıyla %80 ila %20 arasında çekirdeklere bağlı kalan hamur malzemelerinin miktarına göre siyah, kırmızı, sarı veya beyaz bal çekirdekleri olarak adlandırılır. Böyle bir işlemin kahve çekirdeklerindeki bazı şekerlerin ve amino asitlerin konsantrasyonunu ve profilini değiştirdiği bildirildi. Örneğin, hokey process görmüş kahvelerin, kavurma işlemi sırasında lezzet gelişimini modüle ettiğine inanılan natural kahvelere kıyasla yüksek konsantrasyonda galaktinol ve glutamik asit bildirmiştir. Doğal kuru yöntemle üretilen kahve çekirdekleri, washed process ile karşılaştırıldığında daha yüksek seviyelerde indirgeyici şeker içerirken, washed process daha yüksek seviyelerde aspartik ve glutamik asit içerir. Ayrıca washed process kahveler çiçeksi, karamel ve meyvemsi notalara sahipken, kuru işlenmiş çekirdekler tereyağlı ve fındıksı notalara sahip olarak rapor edilmiştir. Kavurma işlemi sırasında meydana gelen temel kimyasal değişiklikler, bunlar arasında su içeriği kaybı ve protein denatürasyonu, piroliz ve karamelizasyon yer alır. Bu aşamada, kahveye karakteristik tat ve aromasını veren esterler, fenolik, karbonil bileşikleri ve polisiklik bileşikler dahil olmak üzere çeşitli aromatik bileşikler gelişmiştir.
Kahve fermantasyonunda maya topluluğunun çeşitliliği :
Mayalar, neredeyse tüm kahve fermantasyon türlerinde tespit edilir. Yaş süreçte Saccharomyces, Schizosaccharomyces, Candida, Hanseniaspora, Pichia, Debaryomyces, Cryptococcus ve Rhodotorula türleri gibi maya türleri dünyanın farklı yerlerinden sıklıkla izole edilmiştir. Son zamanlarda, Natural process’de Pichia guilliermondii, P. anomala, P. ofunaensis, Debaryomyces hansenii ve Starmerella gibi çok çeşitli maya türleri tespit edildi, fermantasyon boyunca en yaygın olan ise Arxula adeninivorans’tır. Kahve çekirdeklerinin hamur şekerlerinin fermantasyonu gibi mayaların metabolik aktiviteleri alkoller, asitler, esterler, aldehitler ve ketonlar gibi ikincil metabolitler üretir. Bu metabolitlerin kahve çekirdeklerine geçtiğine ve kahve kalitesini etkilediğine inanılmaktadır. Ek olarak, mayaların kahve çekirdeklerinin yapışkanlığını bozma ve mikotoksin üreten mantarları baskılama yetenekleri de rapor edilmiştir.
Kahve fermantasyonunda bakteri topluluğunun çeşitliliği :
Baskın LAB türleri arasında Lactiplantibacillus plantarum, Levilactobacillus brevis, Lactobacillus sp, Leuconostoc mesenteroides dextranicum, Leuconostoc sp, Leuconostoc citreum, Leuconostoc pseudomesenteroi bulunurken, düşük popülasyonlarda Lactococcus lactis, Streptococcus faecalis ve Weissella sp bulunmaktadır.
LAB, laktik, asetik, bütanoik, formik ve glutamik asitler ve diğerleri gibi organik asitleri üretmeleriyle iyi bilinir. Bu asitlerin çoğu kahve çekirdeği fermantasyonlarında tespit edilmiştir. Bu tür metabolitlerin varlığı, fermantasyon sürecine katkıda bulunur ve kahvenin kalitesini etkiler. Düşük seviyelerde asetik asit, nihai üründe arzu edilen temiz ve tatlı bir duyusal tada sahiptir, ancak yüksek konsantrasyonda (2 mg/ml'nin üzerinde) mevcutsa, istenmeyen bir asetik asit tadına neden olur.
Son zamanlarda, washed process ile fermente edilmiş çekirdeklerde, nihai ürünün duyusal kalitesini iyileştiren yüksek konsantrasyonlarda alkol, aldehit ve ester bileşikleri de tespit edildi. Yazarlar, bu metabolitlerin, fermantasyon sırasında yüksek popülasyonlarda bulunan lactobacillus, leuconostoc ve Lactococcus gibi heterofermentatif LAB tarafından üretildiğini iddia ettiler. Farklı kahve fermantasyon işlemleri sırasında LAB dışında çok çeşitli bakteri tespit edilmiştir. Washed process fermantasyon sırasında müsilaj bozunma sürecine katkıda bulunduğuna inanılan Bacillus türlerine ek olarak Aerobacter ve Escherichia'ya benzeyen koliform bakterileri ilk rapor eden kişidir.
Kahve fermantasyonunda mantar çeşitliliği :
Kahve fermantasyonundan, çoğunlukla Natural ve Honey process’de çok sayıda mantar türü izole edilirken, washed process’de seviyeleri genellikle düşüktür. Maya ve bakterilere kıyasla küf sayılarının az olmasının temel nedeninin kısa fermantasyon süresi ve yaş prosesin su altı ortamı olduğu düşünülmektedir.
Okratoksin A gibi mikotoksinlerin yanı sıra zayıf duyusal kalite, kahve fermantasyonunda filamentli mantarlarla ilgili temel endişelerdir. Bu tür sorunlar, özellikle çok sayıda kahve meyvesinin aşırı olgunlaştığı yüzen veya yerle temas ettiği durumlarda ara sıra rapor edilmiştir. Bu nedenle, uçuşan cisimlerin yüzdesini en aza indirmek ve mantar kontaminasyon seviyesinin düşük tutulmasını sağlamak için zemin kontaminasyonunu önlemek için doğru zamanda hasat yapmak önemlidir.
Kahve fermantasyonunda küflerin rolünün çoğunlukla olumsuz olduğunu düşünmek sezgisel olsa da, bazı çalışmalar bunun her zaman böyle olmadığını göstermiştir.
Bugüne kadar, müsilaj bozunmasını hızlandırmak için deneysel olarak veya endüstriyel bir
ortamda kahve fermantasyonuna
organik asitler eklemeye yönelik bir girişime dair bir rapor görünmüyor. Buna karşılık Oumer & Abate (2017), ıslak kahve fermantasyonuna