Что определяет кислотность кофе: генетика, терруар или выбранный рецепт приготовления

Кислотность — один из основных критериев оценки качества зерна и его вкусового профиля. Особенно ярко проявляется в кофе светлой обжарки, популярность которого растет вместе с интересом к культуре спешелти. Чтобы сориентировать любителей кофе в разнообразии сортов, эксперты составляют их описания. В них указывают интенсивность кислотности, а иногда и состав кислот, которые можно почувствовать в чашке. Именно кислоты считаются ключевым фактором, влияющим на органолептические ощущения от кофе. 

Однако на практике можно столкнуться с несоответствием химического анализа напитка и сенсорных ощущений. Так, по вкусовым ощущениям кенийский кофе воспринимается значительно кислотнее, чем бразильский, хотя сорта из Кении имеют более щелочную среду и низкую концентрацию лимонной кислоты.

Разобраться с таким противоречием решили эксперты Barista Hustle. Они проанализировали результаты более 40 исследований по этой тематике. В этой статье поделимся самыми интересными выводами из их публикации.

Что создает кислотность в кофе

Кислота — это химическое вещество, водный раствор которого имеет рН менее семи. Чем ниже этот показатель, тем выше кислотность. Наши органы чувств воспринимают ее как свежий, кислый вкус, который часто ассоциируется с фруктами. В зеленых кофейных зернах основными кислотами являются хлорогеновая, хинная, лимонная и яблочная. Их состав в конкретном сорте зависит от множества факторов:

• вида; 

• сорта зерна; 

• географического происхождения; 

• высоты произрастания;  

• способа обработки. 

Кислоты влияют не только на восприятие кислого вкуса, но и на все основные характеристики кофе. Например, лимонная кислота отвечает за цитрусовые дескрипторы в чашке. Уксусная в умеренной концентрации вызывает ощущение приятной остроты и вкуса лайма, а в высокой — имеет явный аромат ферментации. Когда она соединяется с простыми сахарами, появляется привкус вина или шампанского. Винная кислота влияет в первую очередь на ощущения во рту — она провоцирует сильное слюноотделение и оставляет вяжущее послевкусие. Это один из основных ингредиентов кислых леденцов.

Фраза «цитрусовая кислотность» не означает, что в чашке ощущается вкус цитруса. Правильная интерпретация: характер кислотности в чашке похож на цитрус. © Kamran Aydinov на freepik.com

После обжарки кислотный состав кофейных зерен меняется: 

• хлорогеновая, лимонная и яблочная кислоты разлагаются под действием высокой температуры;

• концентрация хинной увеличивается из-за разложения хлорогеновой кислоты;

• из-за изменения структуры простых сахаров, таких как сахароза, глюкоза и фруктоза, образуются уксусная, муравьиная, молочная и гликолевая кислоты. 

В заваренном кофе преобладают хлорогеновая, хинная, лимонная, яблочная, уксусная, муравьиная, молочная, гликолевая и фосфорная кислоты. Характер кислотности, который определяют эти кислоты, устанавливают в процессе каппинга — например, для описания нового лота при обновлении ассортимента. 

Международные организации по сертификации обучают студентов различать и идентифицировать конкретные кислоты. Институт качества кофе (CQI) фокусируется на лимонной, яблочной, уксусной и фосфорной кислотах, а Ассоциация спешелти кофе (SCA) — на лимонной, яблочной, молочной и винной кислотах. В обеих организациях разработаны протоколы для проверки способности распознавать кислый вкус, согласно которым тренеры добавляют десятые доли грамма каждой кислоты в чашку и предлагают студентам распознать и описать эту кислотность. 

В CQI студенты проходят тест «подходящих пар»: тренер просит определить две чашки из четырех, в которые добавлена кислота, а также назвать эти кислоты.

Исследователи Университета Южной Дании засомневались в эффективности этих методов. Вместе со специалистами из Coffee Mind они решили провести похожие тесты на напитке, приготовленном привычным методом. Для своего исследования команда Coffee Mind заваривала кофе во френч-прессе до крепости около 1,1% TDS. Посчитали, что этот метод наиболее прост в приготовлении, что позволяет систематизировать процедуру. Также он ближе всех к отраслевым стандартам оценки кофе.

Кофе из френч-пресса усложняет определение кислот: из-за отсутствия фильтра в таком кофе высокое содержание масел, меланоидинов и микрочастиц, которые «маскируют» другие нюансы вкуса

В исследовании участвовала группа профессионалов из спешелти индустрии, которая ранее прошла обучение по распознаванию органических кислот. Для чистоты эксперимента в некоторых образцах удвоили концентрацию кислот: учли, что некоторые не включенные в эксперимент сорта могут иметь большую концентрацию кислот. 

Полученные результаты позволили сделать следующие выводы:

• Реальная концентрация кислот в заваренном кофе ниже, чем в органолептических тестах SCA и CQI. Исключение составляет только лимонная кислота. 

• Участники тестирования не смогли определить образцы с удвоенным количеством кислоты. Черезмерную кислотность не заметили. 

• При концентрациях, характерных для заваренного кофе, бариста не смогли правильно назвать состав кислот. 

Благодаря этому эксперименту ввели термин «порог обнаружения» — количество кислоты, которое необходимо добавить в кофе, чтобы разница во вкусе стала ощутимой, а кислота легко узнаваемой. В заваренном кофе средняя концентрация яблочной, молочной и уксусной кислот ниже этого порога, а средняя концентрация ортофосфорной — чуть выше. Единственным веществом, концентрация которого соответствовала порогу обнаружения, стала лимонная кислота.

Зеленые столбцы показывают концентрацию кислот в кофе, приготовленном во френч-прессе, а желтые столбцы — объем, который необходимо добавить, чтобы каждая из них ощущалась. © График Barista Hustle

Результаты показали, что в заваренном кофе концентрация кислот настолько мала, что они практически не воспринимаются нашими органами чувств. Далее попытаемся определить, что в действительности создает кислотность в чашке.

Кислотность и кислоты: что стоит за вкусом кофе 

Кислый вкус, который мы ощущаем при употреблении кофе, — это не только ответная реакция органов чувств на концентрацию кислот в чашке и их химический состав. На наше восприятие влияют и другие факторы, которые нужно учитывать при проведении органолептической оценки.

• Отдельные кислоты выступают как модуляторы вкуса кофе, даже если не имеют собственного аромата. Их невозможно почувствовать, но они изменяют восприятие других элементов. 

• Горькие вещества, типа кофеина, тригонеллина или хинной кислоты понижают воспринимаемую кислотность. 

• Хлорогеновые кислоты, которые практически не имеют вкуса, со временем начинают распадаться. При этом в кофе появляется кислый привкус, горькие и вяжущие ноты.

• Терпкость и тактильные ощущения во рту влияют на восприятие кислого вкуса сильнее, чем горечь или кислотность.

• Ароматы изменяют вкусовые ощущения. Исследователи предполагают, что из-за цитрусовых запахов кофе кажется более кислым, а карамельные запахи снижают восприятие кислотности и придают напитку более сладкий вкус.

На соревнованиях бариста часто используют отдельные органические кислоты при описании вкуса чашки

Интенсивность кислого вкуса нельзя напрямую сопоставлять с составом кислот или их концентрацией. Корректнее опираться на термин «титруемая кислотность». Он обозначает меру щелочи, которая требуется для нейтрализации всех кислот в растворе. Эксперименты показали, что титруемая кислотность зависит от количества растворенных твердых веществ: чем выше TDS, тем ярче кислотность. 

Как процесс экстракции связан с кислотностью кофе и можно ли на нее влиять, рассмотрим в следующем разделе.

Как повлиять на кислотность кофе 

Вкусовые качества кофе закладываются в процессе экстракции, когда ароматические соединения из зерна переходят в воду. Их количество оценивается TDS: чем он выше, тем крепче кофе. 

Однако увеличение этого показателя не означает, что содержание кислот в напитке станет больше и их будет проще определить. Напротив, в крепком кофе содержится много разных вкусовых соединений в высокой концентрации. Выделить те, что отвечают за кислый вкус, становится сложнее. Поэтому чем больше значение TDS, тем выше порог обнаружения кислот в кофе.

Если попытаться определить добавленную кислоту в эспрессо или в фильтр-кофе, то в первом случае сделать это гораздо сложнее из-за плотности напитка

Уровень экстракции — не единственный показатель, который влияет на восприятие кислотности. Бариста может влиять на вкус и аромат напитка через корректировку времени заваривания, размера помола, степени обжарки и способа приготовления. Далее рассмотрим влияние каждого из этих факторов на кислотность кофе. 

Время экстракции. В начале процесса экстракции выделяются кислоты и органические соли. Далее извлекаются летучие ароматические соединения, образующиеся во время обжарки. В последнюю очередь — органические вещества, отвечающие за горечь. Поэтому недостаточно экстрагированный кофе кислый на вкус, а переэкстрагированный — горький. 

Размер помола. Чем крупнее помол, тем меньше площадь контакта зерна с водой. Если помол слишком крупный, при заваривании это приводит к доминированию кислотности в кофе и отсутствию баланса между сладостью и горечью. 

Температура воды. У разных химических соединений своя оптимальная температура экстракции. Если для заваривания кофе использовать слишком холодную воду, то экстрагируется недостаточно сладких и горьких компонентов. Напиток получится несбалансированным и кислотным. 

Степень обжарки. Во время термической обработки изменяется кислотный состав кофе. При переходе от светлой обжарки зерна к темной концентрация хлорогеновой, лимонной и яблочной кислот уменьшается. При этом количество хинной, уксусной, молочной, фосфорной и гликолевой кислоты возрастает.

Каппинг на ферме в Эфиопии. Здесь зерно обрабатывают двумя способами: мытым и натуральным

Способ обработки зерна. Натуральная обработка и хани позволяют сохранить в зерне больше сладости. При мытом методе более ярко и отчетливо воспринимается кислотность. Исследование показало, что обработка оказывает наибольшее влияние на химический состав зеленого кофе. При использовании натурального метода в зерне определяются глицериновая и гликолевая кислоты, при мытой обработке и хани — следы глутаминовой кислоты и галактинола. Географическое положение и высота над уровнем моря — следующие по важности факторы, которые влияют на вкусовые качества кофе.

После обжарки зерна в процессе приготовления напитка важно учитывать метод заваривания, технику вливания, характеристики примененных девайсов. Эти факторы во многом определяют вкус заваренного кофе. Один из проведенных опытов подтвердил прямую зависимость концентрации кислот от используемых фильтров. Но чтобы отследить точные закономерности, нужно сопоставить результаты этого исследования с другими похожими экспериментами. Сделать это мешают различия в технике заваривания. 

Главное о кислотах

Проведенные исследования поставили под сомнения укоренившиеся убеждения о кислотности кофе. 

Концентрация кислот в заваренной чашке значительно ниже порога обнаружения, поэтому даже опытные бариста не всегда могут идентифицировать их тип. Это говорит о том, что необходимо совершенствовать сенсорные тренинги для экспертов по кофе с учетом химического анализа и установленного порога обнаружения кислот.

При оценке кислотности важно учитывать наличие ароматических компонентов, химический состав зерна и рН напитка в совокупности. Также на кислотность кофе влияют метод обработки зерна и процесс приготовления. Эти факторы оказывают гораздо большее воздействие на воспринимаемую кислотность, чем терруар. Поэтому описывать кислотность зерна, опираясь только на страну-производителя, некорректно.

Проведенные эксперименты показали, что необходимо продолжить исследования кислотности кофе, так как это важный компонент его качества. Она помогает экспертам в оценке зерна, а покупателям — при его выборе. Сейчас важно пересмотреть принцип калибровки кислотности, чтобы найти способ оценивать ее более осмысленно.