กระบวนการหมักกาแฟ: ศาสตร์แห่งการเสริมคุณภาพและสร้างเอกลักษณ์เฉพาะตัว Coffee Fermentation: A Scientific Approach to Enhancing Coffee Quality and Uniqueness

กระบวนการหมักกาแฟ: ศาสตร์แห่งการเสริมคุณภาพและสร้างเอกลักษณ์เฉพาะตัว
Coffee Fermentation: A Scientific Approach to Enhancing Coffee Quality and Uniqueness

By:  ดร. คุณากร ขัติศรี
Kunakorn Katsri, Ph.D.
Major of Food Science and Technology
School of Agriculture and Natural Resources
University of Phayao
kunakorn.ka@up.ac.th

 

กระบวนการหมักกาแฟแบบใช้ออกซิเจน
            กระบวนการแปรรูปกาแฟแต่ละแบบล้วนเกี่ยวข้องกับการหมัก (Fermentation) เช่น การแปรรูปแบบเปียก (Washed process) หรือแม้แต่กระบวนการแปรรูปแบบแห้ง (Dry process) โดยกระบวนการหมักทั้งสองรูปแบบนี้เป็นการหมักแบบใช้ออกซิเจน (Aerobic facultative bacteria) ที่มีการพึ่งพาจุลินทรีย์ที่ช่วยเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของเมล็ดกาแฟเพื่อปรับปรุงคุณภาพของวัตถุดิบให้ดียิ่งขึ้น ซึ่งการเลือกใช้หัวเชื้อจุลินทรีย์ชนิดที่แตกต่างกันก็จะส่งผลต่อคุณภาพของกาแฟที่ได้ การหมักจึงเป็นเทคนิคสำคัญที่ช่วยเสริมรสชาติและสร้างเอกลักษณ์ให้กับกาแฟได้อย่างหลากหลาย

กระบวนการหมักกาแฟแบบไม่อาศัยออกซิเจน
          การหมักกาแฟไม่เพียงแต่เกิดจากจุลินทรีย์ที่อาศัยออกซิเจนในการเจริญเติบโต แต่ยังมีการหมักแบบไม่มีออกซิเจน (Anaerobic Fermentation) ข้อดีของการหมักในสภาวะนี้ คือ สามารถควบคุมปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นในระหว่างการหมักได้ดีกว่า และยังช่วยพัฒนารสชาติของกาแฟให้ดีขึ้นเมื่อเทียบกับการหมักในสภาวะที่มีออกซิเจน นอกจากนี้ในสภาวะปราศจากออกซิเจนยังช่วยป้องกันการเน่าเสีย เนื่องจากจุลินทรีย์ที่ทำให้เกิดการเน่าเสียจะไม่สามารถเติบโตในสภาวะนี้ได้

          ในกระบวนการหมัก จุลินทรีย์จะทำการสกัดและย่อยองค์ประกอบต่างๆ อันได้แก่ คาร์โบไฮเดรต โปรตีน ไขมัน แร่ธาตุ และวิตามิน โดยจุลินทรีย์จะผลิตเอนไซม์ ซึ่งเปรียบเสมือนกรรไกรที่ช่วยตัดสายพันธะของโมเลกุลให้เล็กลง ซึ่งหากเกิดการตัดพันธะที่ชัดเจน รสชาติและกลิ่นซึ่งเป็นสารระเหยก็จะชัดเจนมากขึ้น ซึ่งกลิ่นเหล่านี้จะขึ้นอยู่กับชนิดของหัวเชื้อที่ใช้ในการหมักด้วย นอกจากนี้ กะลากาแฟมีคุณสมบัติเป็นรูพรุนเหมือนฟองน้ำและมีช่องว่างขนาดเล็กที่ยืดหยุ่นได้ หากใช้จุลินทรีย์เข้าไปหมักก็จะทำให้กะลาเกิดสีเหลืองของสารพอลิฟีนอล ซึ่งเป็นสารอินทรีย์ที่ถูกย่อยมาเคลือบไว้และทำให้เกิดสีในกะลา อย่างไรก็ตาม แม้สารดังกล่าวจะเป็นสารต้านอนุมูลอิสระที่ดี แต่ก็มีข้อควรระวังในเรื่องของการหมัก คือ การเกิด Over fermentation หรือการหมักที่นานจนเกินไป เพราะอาจกระทบต่อรสชาติ คุณภาพ หรือความปลอดภัยของผลิตภัณฑ์ได้

Aerobic Fermentation
            All coffee processing techniques involve fermentation. For instance, in the washed process and the dry process. Both methods depend on aerobic facultative bacteria that modify the structure of coffee beans to enhance coffee quality. The type of starter culture used significantly influences the resulting coffee profile. Therefore, fermentation techniques is the critical role in enhancing coffee flavors and characteristics.

Anaerobic Fermentation
          Coffee fermentation has not only occurred with aerobic, facultative bacteria, but also anaerobic fermentation. One key advantage of this technique is its ability to provide better control over chemical reactions during fermentation, often resulting in more pronounced flavor enhancements compared to aerobic methods.

         During fermentation, microorganisms extract and break down chemical compounds, such as carbohydrates, proteins, fats, minerals, and vitamins. They produce enzymes that function as scissors, breaking molecular bonds into smaller compounds. The more intense the bond dissociation, the more pronounced the flavor-enhancing aromatic compounds become. The specific characteristics of these aromas depend on the types of starter cultures used during fermentation. Additionally, the parchment layer of a coffee cherry, being porous like a sponge, provides a flexible space. When microorganisms are employed for fermentation, a yellow organic compound called polyphenol permeates the parchment layer, imparting a yellowish hue. While polyphenol is an essential antioxidant, fermentation must be carefully managed, as overfermentation can negatively impact the taste, quality, or safety of the final product.