Vai trò của vi sinh vật trong quá trình lên men cà phê

Bên cạnh sự chuyển hóa chất bên trong hạt cà phê thì hoạt động của vi sinh vật trong quá trình lên men là những yếu tố chính xảy ra trong quá trình chế biến cà phê. Để hiểu rõ nhưng vi sinh vật không thể nhìn được bằng mắt thường này đang làm gì và chúng tác động như thế nào tới hương vị cà phê, cùng Cà Nhê tìm hiểu nhé!

Vi sinh vật và quá trình lên men cà phê

(nguồn ảnh: Prime Coffea)

Vi sinh vật có mặt trong hầu hết mọi môi trường và do đó, trong chu trình chế biến cà phê, chúng đóng một vai trò quan trọng như đối với các sản phẩm thực phẩm lên men khác. Các vi sinh vật luôn có mặt trên bề mặt cà phê quả cà phê ngay cả trước khi quá trình chế biến bắt đầu: khi quá trình chế biến diễn ra, các vi sinh vật này (đặc biệt là vi khuẩn axit lactic) phát triển mạnh trên nguồn nguyên liệu thực vật giàu dinh dưỡng, như vỏ quả hoặc chất nhầy, được giải phóng hoàn toàn ra môi trường.

Vi sinh vật có mặt khắp nơi trong các giai đoạn khác nhau của chế biến cà phê sau thu hoạch, bao gồm vi khuẩn axit axetic, vi khuẩn axit lactic, trực khuẩn, nấm men và nấm sợi,.. Tuy nhiên, vẫn chưa rõ vi sinh vật ở mức độ nào là cần thiết để sản xuất cà phê chất lượng cao.

Hiệu ứng lên men (Fermentation effect)

Trong quá trình phát triển, các vi sinh vật tạo ra các chất chuyển hóa từ nguồn chất dinh dưỡng thực vật và tích lũy trong môi trường chế biến – Đây được gọi là quá trình lên men bởi hệ vi sinh. Trong quá trình chế biến ướt, quá trình lên men cà phê xảy ra trong bể ngâm, trong khi với quá trình chế biến khô, sự lên men diễn ra ở các lớp ngoài của quả cà phê. Tuy nhiên, một số chất chuyển hóa được tạo ra trong quá trình lên men vẫn còn trên bề mặt của hạt, và thậm chí có thể tồn tại trong toàn bộ quá trình.

Trong quy trình chế biến ướt, nhóm vi khuẩn axit lactic (như Leuconostoc, Lactococcus và Lactobacillus) được xác định phổ biến nhất, cùng với nhóm vi khuẩn Enterobacteria và nấm men (Pichia và Starmerella). Một số chất chuyển hóa liên quan đến hoạt động của vi khuẩn axit lactic như axit lactic, axit axetic và mannitol được tạo ra trong chất nhầy và cũng được tìm thấy trong hạt cà phê.

Đối với quá trình chế biến khô sự xuất hiện của các loại vi nấm đa dạng hơn so với chế biến ướt, điển hình là nhóm nấm men (Saccharomycopsis). Trong khi đó, nhóm vi khuẩn thể hiện sự đa dạng của vi khuẩn axit axetic và vi khuẩn axit lactic (ví dụ, L. mesenteroides, Acetobacter và Gluconobacter). Sự tham gia của các vi sinh vật này cho phép tích lũy các chất chuyển hóa liên quan như axit gluconic và rượu đường trong lớp vỏ thịt của quả cà phê khô. Do đó, cả hai phương pháp chế biến ướt và khô đều có sự tham gia đáng kể của cấu trúc cộng đồng vi sinh vật và đó thành phần của hạt cà phê xanh cuối cùng.

Tác động của hệ vi sinh vật

Đới với chất nhầy (lên men ướt) sucrose được tiêu thụ hoàn toàn vào cuối quá trình lên men, bất kể thời gian kéo dài bao lâu. Nồng độ fructose và glucose suy giảm tỷ lệ thuận với thời gian lên men. Đổi lại, lên men ướt kéo theo một sự tích lũy đáng kể các chất chuyển hóa liên quan đến hoạt động của vi sinh vật bao gồm axit axetic, ethanol, glycerol, axit lactic và mannitol. Các hợp chất này được tích lũy với nồng độ tăng dần theo thời gian lên men.

(nguồn ảnh: 43 Factory)

So với chất nhầy, sự thay đổi lớn hơn về nồng độ chất chuyển hóa xảy ra trong nội nhũ (hay còn gọi là phôi hạt) của cà phê. Sau khi lên men, nồng độ fructose, glucose, sucrose và caffeine trong hạt suy giảm đáng kể. Thời gian lên men kéo dài dẫn đến giảm nồng độ sucrose và tăng nồng độ axit axetic, ethanol, glycerol, axit glucuronic, axit lactic, mannitol và axit succinic. Sự tích lũy của các hợp chất này tỷ lệ thuận với thời gian lên men.

Nguồn tham khảo:

The Fermentation Effect – 25 Magazine, Issue 10 | www.scanews.coffee

https://perfectdailygrind.com/2021/01/how-do-microorganisms-affect-fermentation-the-sensory-profile-of-coffee/