處理法

發酵在咖啡處理裡是什麼、跟變質差在哪

咖啡處理中的發酵,常涉及微生物分解果膠層(mucilage),幫助後續清洗或乾燥。水洗、日曬、蜜處理與厭氧處理都可能發生發酵,但環境與條件不同;時間不足或過長都可能影響品質,不能單靠延長時間增加香氣。

發酵示意:微生物分解包在羊皮層外的果膠層

水洗處理法(washed)

  1. 採收成熟咖啡櫻桃
  2. 去果皮與果肉
  3. 發酵分解果膠層
  4. 用水清洗
  5. 乾燥

日曬處理法(natural)

  1. 採收成熟咖啡櫻桃
  2. 整顆帶果皮乾燥
  3. 定期翻動
  4. 乾燥完成後脫殼
  5. 成為生豆

蜜處理(honey)

  1. 採收成熟咖啡櫻桃
  2. 去除果皮,保留部分果膠層
  3. 保留果膠層進行乾燥
  4. 乾燥完成後脫殼
  5. 成為生豆

濕剝處理(wet-hulled)

  1. 採收成熟咖啡櫻桃
  2. 去果皮後短暫發酵或清洗
  3. 含水率仍高時先脫殼
  4. 再繼續乾燥
  5. 成為生豆

厭氧處理(anaerobic)

  1. 採收成熟咖啡櫻桃
  2. 放入低氧或密封容器
  3. 控制時間與溫度發酵
  4. 接續水洗、日曬或蜜處理流程
  5. 乾燥成為生豆

發酵在處理裡是什麼

咖啡處理中的發酵,常涉及採收後微生物分解種子外側的果膠層(mucilage)。它是處理法中的一個環節,同樣的咖啡可以採用較長的水洗槽發酵,也可以採用幾乎不使用發酵槽的流程。

TechnoServe 的水洗場手冊說明,去皮後的果膠層仍附著於羊皮層(parchment)外側,微生物分解其中的化合物後,較容易在後續清洗時移除。手冊也指出,從樹上的果實到乾燥的帶羊皮層咖啡,都可能發生發酵,因此需要區分各階段的條件與目的。

果膠層含有糖、果膠與水分,酵母和細菌可在其中生長,產生有機酸、酒精與其他代謝物。研究回顧討論的影響包括果膠分解,以及部分代謝物可能進入種子、影響後續烘焙與品飲風味。後者仍是研究方向,不能據此推論每個批次都會產生相同水果風味。

水洗為什麼常要發酵

水洗通常先去除外皮和大部分果肉,保留種子外側的果膠層。許多處理場會將仍帶果膠與羊皮層的咖啡種子放入槽中,等表面從滑膩變得較粗糙後,再清洗、乾燥。

Elhalis 等人 2023 年回顧的水洗槽發酵時間約為 6 到 72 小時,依氣候而異。TechnoServe 也指出,溫度、果膠厚度、微生物與水質都會影響速度:低溫可能使微生物活動減慢、發酵停滯,高溫則可能讓過程進展過快。槽內做法包括不加水的乾發酵與加水的浸泡發酵,兩者的用水與溫度管理不同。pH 通常會下降,但不能單憑一個讀值決定清洗時機。

機械除果膠透過摩擦與沖洗移除果膠層,是槽內發酵以外的另一種做法。部分研究發現,這種方式未必降低杯測品質。有些處理場也會結合兩者,先發酵讓果膠結構鬆解,再以機器移除殘留果膠。

水洗槽中以發酵分解果膠層,以及利用機械摩擦移除果膠層的方式比較
左圖呈現槽內發酵,由微生物鬆解果膠;右圖則呈現利用機械摩擦移除果膠的方式。

生產者也可以另外加入果膠酵素,加快果膠分解;這與依靠原有微生物的發酵不同,可參考酵素處理。

日曬、蜜處理、厭氧也在發酵

日曬保留整顆果實乾燥,果肉與果膠層中的微生物可在乾燥過程活動;蜜處理去皮後保留果膠乾燥,這層果膠也會受到分解。

厭氧處理多半以密封袋或槽限制氧氣,傳統水洗槽則常是開放的,兩者都有發酵,差別在接觸氧氣的條件。厭氧日曬與厭氧水洗通常先經密封階段,再進行後續乾燥或清洗;另一個相關名稱的用法,可參考二氧化碳浸漬。

水洗、日曬、蜜處理與厭氧處理,在保留果皮、是否加水及密封等條件上不同,但都可能涉及發酵,並非只有特殊處理法才有這個過程。

跟變質差在哪

處理場利用發酵鬆解果膠層,為清洗與乾燥做準備;若有不利品質的微生物活動,或發酵時間過長,則可能造成變質。

發酵時間不足時,殘留在羊皮層上的果膠與糖可能妨礙乾燥,也容易讓雜菌生長。過度發酵則常與丙酸、丁酸及過多醋酸有關:Haile 與 Kang 的回顧將受影響的咖啡稱為 stinker,並提到洋蔥味等瑕疵;Elhalis 等人也整理了日曬時間過長、丙酸明顯增加的研究案例。這些是文獻描述的過度發酵現象,並非每個受影響批次都會出現相同風味。

採收後若長時間未處理,果實也可能先開始不受控的發酵。Elhalis 等人轉述的研究指出,放置超過約 8 小時可能影響品質,仍需依該研究條件理解。

包裝上的「發酵感」可能是處理場刻意保留的風味,也可能來自過度發酵的瑕疵。區分時涉及果膠層是否充分移除,以及是否產生不愉快的氣味或口感;沒有特定的發酵時數能保證成品更香。

發酵程度的概念對照:左側果膠層已鬆解,右側示意過度發酵可能造成的品質問題
概念圖比較果膠已鬆解、適合清洗的情形(左),以及發酵過久可能造成的品質問題(右)。

常見誤解

  • 水洗等於沒有發酵嗎?

    許多水洗流程仍利用發酵鬆解果膠層,也有處理場以機械移除果膠,縮短或略過槽內發酵。各種做法可參考〈水洗處理法〉。

  • 發酵就是厭氧嗎?

    發酵可在不同氧氣條件下進行。厭氧處理多半使用密封袋或槽限制氧氣,傳統水洗槽則常是開放的,兩者都有微生物活動。詳細差異可參考〈厭氧處理〉。

  • 發酵愈久愈香嗎?

    發酵需要足夠時間讓果膠鬆解,過長卻可能產生異味。速度受到溫度、水量與果膠厚度等條件影響,沒有能保證香氣更好的固定時數。

  • 另外加酵素算發酵嗎?

    另外加入果膠酵素,是直接加快果膠層分解的處理方式;傳統發酵則依靠環境中原有的微生物活動,兩者不能直接等同。相關說明可參考〈酵素處理〉。

  • 日曬沒有發酵槽,所以沒發酵嗎?

    日曬在整顆果實乾燥時,果膠層與果肉中仍有微生物活動,因此發酵也可能在乾燥過程發生,不需要另設水槽。

參考來源與說明