Proces pripreme zrna kafe

Pogon / Edukacija  / Proces pripreme zrna kafe

Proces pripreme zrna kafe

Proces pripreme zrna je kafe je proces pretvaranja sirovog ploda biljke kafe u gotovu kafu spremnu za prženje. Metodi koji se koriste su različiti i mogu imati značajan uticaj na ukus pržene i skuvane kafe.

Mokri proces (takođe poznat i kao opran): kod mokrog procesa ljuska u kojoj se nalazi seme se uklanja pre sušenja. Mokri proces zahteva upotrebu specijalne opreme i značajnu količinu vode. Trešnjasta zrna kafe se odvajaju potapanjem u vodu. Loš ili nezreli plod će plutati, a dobri zreli plodovi će potonuti. Koža trešnje i deo pulpe se uklanjaju pritiskanjem plodova mašinom u vodi kroz sito. Zrno će i dalje imati značajnu količinu pulpe koja je zalepljena za njega i treba da se ukloni. Ovo se radi ili klasičnom metodom fermentacije i pranja ili novijom metodom pod različitim nazivima: mokri proces pomoću mašina, akvapulpacija ili mehanično isušivanje. Kod mokrog procesa metodom fermentacije i pranja ostatak pulpe se uklanja otvaranjem omota, fermentacijom zrna mikrobima a zatim njihovim pranjem u velikoj količini vode. Fermentacija može da se uradi koristeći se većom količinom vode ili „suvom fermentacijom“, u samim sokovima ploda. Za većinu kafa, uklanjanje preostale pulpe fermentacijom traje između 24 i 36 sati, u zavisnosti od temperature, debljine preostalog sloja pulpe i koncentracije enzima. Kraj fermentacije se procenjuje po osećaju pošto pergamentna ljuska koja okružuje zrno gubi svoju lepljivu teksturu i dobija grublju „šljunkastu“ strukturu. Kada je fermentacija gotova, kafa se temeljno pere u rezervoarima sa čistom vodom ili u posebnim mašinama za pranje. U mokrom procesu uz pomoć mašina, ne koristi se fermentacija da razdvoji zrno od ostatka pulpe već se to radi mehaničkim trljanjem. Ipak, eliminišući proces fermentacije i preranim odvajanjem ploda i semena, mehaničko isušivanje može da ukloni važno sredstvo kojim mlinari mogu da utiču na ukus kafe. Kada se pulpa ukloni ono što ostaje je zrno okruženo sa dva dodatna sloja, srebrnasta opna i pergament ljuska. Zrnevlje je stabilno kada se isuši do 10% vode. Zrna kafe mogu biti sušena na suncu ili mašinom, ali najčešće se suše na suncu do 12-13% vlažnosti, a onda se mašinom dovode do 10%. Kada se suši na suncu kafa je najčešće raširena po kanalima na velikim posedima gde je potrebno da se grabulja svakih 6 sati kako bi se što ravnomernije sušilo i da bi se izbeglo stvaranje plesni. Neke kafe se suše na velikim podignutim stolovima gde se kafa ručno okreće. Prednost sušenja kafe na ovaj način je taj što vazduh bolje cirkuliše oko zrna čime se postiže još ujednačenije sušenje ali dolazi do značajnog rasta cene i količine posla. Posle procesa sušenja (na suncu ili mašinom), pergament ljuska ili pergamino je temeljno osušena i krhka je, tako da se lako uklanja ljuštenjem. Kafa se ponekad prodaje i otprema u pergamentu ili pergaminu, ali se najčešće koristi mašina pod nazivom ljuštilica da skine pergament ljusku pre nego što se zrnevlje otpremi.

Rezultat ovog procesa je čistija, svetlija i sočnija kafa. Većina zemalja čija je kafa cenjena zbog svog osećaja kiselosti, će koristiti mokri proces na svojoj kafi.

Suvi proces (takođe poznat i kao neoprani ili prirodni): ovo je najstariji proces obrade kafe. Celokupna trešnja posle žetve se prvo čisti, a onda stavlja na sunce da se suši na stolovima ili u tankom sloju po posedu. Sakupljene trešnje se obično sortiraju i očiste, kako bi se odvojile nezrele, prezrele ili oštećene trešnje i da se ukloni prljavština, zemlja, grančice i lišće. Ovo može da se uradi trebljenjem, koje se obično radi ručno, uz pomoć velikog sita. Sve nepoželjne trešnje ili druge stvari koje nisu uklonjene mogu biti izbačene sa vrha sita. Zrele trešnje takođe se mogu izdvojiti plutanjem u kanalima za pranje koji se nalaze blizu prostora za sušenje. Trešnje kafe su raširene na suncu po velikom prostoru od betona ili cigle ili na podlozi podignutoj u visinu struka. Kako se trešnje suše grabuljaju ih ili okreću ručno kako bi se obezbedilo ujednačeno sušenje i da bi se izbeglo stvaranje plesni. Nekada je potrebno i do četiri nedelje pre nego što se trešnje osuše do optimalne vlažnosti, u zavisnosti od vremenskih uslova. Proces sušenja je najvažniji stadijum u celom procesu, zato što od toga zavisi kvalitet zelene kafe. Kafa koja je presušena postaće krta i doći će do velikog broja polomljenih zrna prilikom ljuštenja (polomljena zrna smatraju se nekvalitetnim). Kafa koja nije dovoljno sušena biće suviše vlažna i sklona brzom propadanju usled pojave gljiva i bakterija. Osušene trešnje se smeštaju u posebne silose, dok se ne pošalju u mlin gde se ljušte, sortiraju, ocenjuju i pakuju. Svi spoljašnji slojevi osušene trešnje uklanjaju u jednom koraku mašine za ljuštenje. Suvi metod se koristi za oko 90% Arabika kafe proizvedene u Brazilu, većinu kafe proizvedene u Etiopiji, Haitiju, Indoneziji, Jemenu i Paragvaju, kao i kod nekih Arabika kafa proizvedenih u Indiji i Ekvadoru. Skoro sva Robusta kafa je proizvedena ovom metodom. Nepraktično je za veoma kišne regione, gde je previsoka vlažnost vazduha ili gde često pada kiša tokom žetve.

Rezultat ovog procesa je slatko i glatko zrno, kompleksnog i punog ukusa. Suvi proces je često korišćen u zemljama gde je količina padavina oskudna, a dugi sunčani periodi mogu dobro da osuše kafu.

Polusuvi proces (takođe poznat i kao prirodno ceđeno, obrada medom): Ovaj proces prevazilazi jaz između oprane i prirodne kafe zato što poseduje intenzitet i slakoću prirodne dok zadržava nešto kiselosti oprane. Medene kafe često imaju sirupasto zrno sa pojačanom slatkoćom, opštu kiselost i zemljanu primesu. Polusuvi proces je hibridni proces koji se koristi u Indoneziji i Brazilu. Proces se takođe naziva „mokro ljuštenje“, „polu oprano“, „prirodno ceđeno“ ili, u Indoneziji „GilingBasah”. Bukvalno prevedeno sa indonežanskog GilingBasah znači „mokro mlevenje“. Za proces se smatra da smanjuje kiselost a povećava punoću ukusa. Većina vlasnika malih farmi na Sumatri, Sulavesi, Floresi i Papui koriste GilingBasah proces. U ovom procesu farmeri uklanjaju spoljašnji sloj od trešnje mehanički, koristeći mašine domaće radinosti za vađenje pulpe. Zrna kafe, još uvek u sluzi, se onda čuvaju još jedan dan. Nakon ovog perioda čekanja, sluz se spira i pergament ljuska kafe se posebno suši na suncu do prodaje kada postigne 10-12% vlažnosti. Problematičan deo u polusuvom procesu su bakterije kojih uvek ima. Fermentacija može da počne odmah jer medom isušena zrna kafe imaju preostali sloj „šećera“ koji je osetljiv na bilo koju vrstu buđi i pruža plodno tlo za razvoj bakterija. Oprezno sušenje i pod nadzorom je glavno za uspeh ovog procesa. Zrna moraju konstantno da se pomeraju tokom sušenja da bi se izbegla buđ i infekcija gljivicama. Prerađivač mora da preslaže zelena zrna kafe 2-3 puta na sat da bi osigurao bezbedan proces sušenja. Kada zrna dostignu dovoljan nivo vlažnosti, opet, zrna se suvo melju kako bi se uklonili slojevi „pergamenta“ i šalju se na pečenje i trgovcima na veliko.

Kao rezultat ovog procesa dobija se kafa koja ima karekteristike oba, i suvog i mokrog procesa. Obično je slađa od kafe obrađene mokrim procesom, ima neke karakteristike zrna posle suvog procesa, ali takođe zadržava malo kiselosti kafe posle mokrog procesa. Ova vrsta procesa može samo da se uradi u zemljama gde je niska vlažnost vazduha i gde kafa pokrivena slatkom sluzi može da bude brzo osušena bez fermentacije.

Dekofeinizacija: U slučaju kafe, može se koristiti nekoliko metoda. Proces se izvodi na nepečenim (zelenim) zrnima i počinje parenjem zrna. Posle se ispiraju rastvorom koji izvlači kofein ostavljajući ostale sastojke uglavnom netaknutim. Postupak se ponavlja od 8 do 12 puta dok količina kofeina ne dostigne odgovarajući standard (97% kofeina treba da bude uklonjeno po standardu u SAD-u ili 99,9% po evropskom standardu). Najveći izazov u procesu dekofeinizacije je pokušaj da se ukloni samo kofein iz zrna kafe dok druge hemikalije kao što su saharoza, celuloza, proteini, limunska kiselina, vinska kiselina, mravlja kiselina treba da se zadrže i to u svojim izvornim koncentracijama. Ovo nije lak zadatak imajući u vidu da kafa sadrži oko 1000 hemikalija koje učestvuju u njenom ukusu i aromi. Pošto je kofein polarna supstanca koja se rastvara u vodi, voda se koristi za sve načine dekofeinizacije. Ipak, sama voda nije najbolje rešenje za dekofeinizaciju zato što nije selektivni rastvarač i zbog toga uklanja druge rastvorljive supstance, uključujući šećer i proteine, kao i kofein. Zbog toga, u većini procesa dekofeinizacije se koriste sredstva za dekofeinizaciju kao što su metilen hlorid, aktivni ugalj, CO2, ili etil acetat. Ova sredstva pomažu da se ubrza proces i minimalizuje efekat „ispranosti” koji sama voda može da ima na ukus dekofeinizovane kafe. Postoje dva procesa dekofeinizacije, „prirodno“ vađenje i vađenje rastvaranjem.

Kod prirodnog načina najčešće se proces dekofeinizacije vrši ugljen dioksidom (CO2) u svom nadkritičnom obliku. Ovaj proces je poznat kao CO2 metod, tečni ugljen dioksid metod i metod nadkritičnim ugljen dioksidom ali je tehnički poznat kao nadkritično vađenje fluida. Nadkritični CO2 se ponaša selektivno sa kofeinom, oslobađajući alkaloid i ništa drugo. Zrna kafe natopljena vodom se stavljaju u posudu za ekstrakciju. Posuda se onda zatvara i nadkritični CO2 se nagura u kafu pod pristiskom od 1000 funti po kvadratnom inču (oko 69 bara) kako bi se izvadio kofein. CO2 se ponaša kao rastvarač koji rastvara i izvlači kofein iz zrna kafe, ostavljajući veće molekule ukusa. Pun kofeina CO2 onda prelazi u drugu posudu zvanu apsorpciona komora gde se otpušta pritisak i CO2 se vraća u gasovito stanje i isparava, ostavljajući za sobom kofein. Kofein se uklanja iz CO2 korišćenjem filtera uglja, a CO2 oslobođen od kofeina se upumpava nazad u posudu pod pritiskom da bi se ponovo koristio za drugu seriju zrnevlja. Prednost ovog procesa je taj što se izbegava korišćenje potencijalno štetnih supstanci. Zbog troškova, ovaj proces se uglavnom koristi za dekofeinizaciju velikih količina na komercijalnom nivou. Ovim procesom se uklanja oko 97% kofeina iz zrna kafe.

Švajcarski vodeni proces ne dodaje direktno ili indirektno hemikalije za vađenje kofeina, već se potpuno oslanja na dva koncepta – rastvorljivost i osmoza – kako bi se izvadio kofein iz zrna kafe. Švajcarski vodeni proces koristi ekstrakt zelene kafe (EZK) za mehanizam izvlačenja kofeina. Ekstrakt zelene kafe je rastvor koji sadrži čvrste materije koje su komponente zelene kafe a koje su sve rastvorljive u vodi osim kofeina. Proces se oslanja na stabilnost čvrstih materija EZK i nivoa razlike u pritisku između EZK (koji je siromašan kofeinom) i zelene kafe (koja je bogata kofeinom). Gradijent pritiska čini da molekuli kofeina migriraju iz zelene kafe u EZK. Pošto je EZK zasićen drugim komponentama zelene kafe koje su rastvorljive u vodi, samo molekuli kofeina migriraju u EZK; drugi elementi kafe rastvorljivi u vodi se zadržavaju u zelenoj kafi. To je ono što čini EZK kofein selektivnim i specifičnim. Kada se EZK obogati kofeinom onda se filtrira kroz upijače ugljenika koji privlače molekule iz EZK ostavljajući druge elemente u EZK netaknutim. Jednom kada je EZK opet siromašan kofeinom koristi se da se ukloni dodatni kofein iz zelene kafe. Ovo je kontinuirani serijski proces za koji je potrebno od 8 do 10 sati kako bi se dobio konačni ostatak bez kofeina, koji je 99,9% oslobođen kofeina.

Vađenje rastvaranjem koristi rastvore da bi dekofeinisalo kafu. Pošto je bilo raznih bojazni za zdravlje zbog korišćenih rastvora kao što su benzen, trihloroetilen i hloroform, izabrani rastvori su dihlorometan i etil acetat. Dihlorometan može selektivno da izvuče kofein i ima nisku tačku ključanja. Iako je blago toksičan i kancerogen, njegova upotreba je dozvoljena ako je ostatak rastvora manji od 10 delova na milion. Trenutna praksa industije kafe omogućava ostatak bliže 1 delu na milion. Od 1980ih, etil acetat je predstavljen kao zamena za dihlormetan. Iako je etil acetat blago toksičan, kafa koja je dekofeinisana ovim rastvorom nekada je označena kao „prirodno dekofeinisana“ zato što ovaj rastvor može da se dobije prirodnim procesom kao što je fermentacija šećerne trske. U okviru vađenja rastvaranjem postoje dve metode. Direktnom metodom zrna kafe se prvo pare 30 minuta kako bi im se otvorile pore, a zatim se iznova i iznova ispiraju ili dihlormetanom ili etil acetatom oko 10 sati kako bi se uklonio kofein. Rastvor pun kofeina se onda ispira i zrna su parena kako bi se uklonio preostali rastvor.

Indirektni metod podrazumeva da se zrna kafe prvo potope u toplu vodu na par sati, u suštini kao pravljenje jake šoljice kafe. Onda se izvade zrna pa se ili dihlormetan ili etil acetat koriste da izvuku kofein iz vode. Kao i u drugoj metodi, kofein onda može da se odvoji od organskog rastvora prostim isparavanjem. Ista voda se reciklira kroz ovaj proces u dva koraka sa novom serijom zrnevlja. Ravnoteža je postignuta posle nekoliko ciklusa, gde voda i zrnevlje imaju sličan sastav, osim kofeina. Posle ovoga, kofein je jedino što je uklonjeno iz zrna, tako da ni jačina kafe kao ni ukus nisu izgubljeni. Pošto je voda korišćena u početnoj fazi ovog procesa, indirektan metod dekofeinizacije se nekada naziva i „procesiranje vodom“.