Кофе: познавательное, полезное и интересное

Производители сувенирной продукции также выпускают открытки, посвященные Международному дню кофе, а также предлагают бесплатные цифровые версии. Стоит отметить, что многие государства по всему миру имеют собственные национальные дни, посвященные кофе, которые отмечаются в разное время года. В 2014 году государства-члены ICO приняли решение учредить Международный день кофе 1 октября, чтобы объединить всех поклонников этого напитка в едином празднике.

Изображение создано искусственным интеллектом

Примечание: при подготовке данной главы в основном использованы источники и [2] и [17].

III Разнообразие кофейных деревьев

При подготовке этой главы использовался источник [2].

Кофейное дерево

Род кофе (Coffea) включает в себя свыше 90 различных видов растений, однако для коммерческого производства применяются в основном два.

3.1 Два коммерческих вида кофе. Сбор с одного дерева

Coffea arabica L.

Аравийский кофе, известный как «арабика»; *

Coffea canephora Pierre ex A. Froehner

Конголезский кофе, или «робуста». Вместе эти два вида обеспечивают подавляющую часть мирового производства кофе – до 98% по различным подсчетам.

Соотношение в пользу арабики

При этом, соотношение в пользу арабики составляет приблизительно 69%, а робуста занимает около 29%. Остальные виды кофе в совокупности формируют лишь 2% мирового объема.

Сбор с одного дерева

С одного кофейного дерева можно собрать от 3,6 до 5,5 кг плодов, в зависимости от условий выращивания.

3.2 Арабика. Робуста. Редкие виды

Арабика

Арабика является наиболее популярным сортом кофе в мире. Деревья этого вида предпочитают возвышенности, произрастая на высотах от 700 до 2000 метров над уровнем моря. Зерна арабики обычно имеют вытянутую форму, гладкую поверхность и характерную S-образную линию, на которой после обжарки могут сохраняться остатки мякоти кофейной ягоды, особенно при влажной обработке.

Робуста

Робуста часто воспринимается как менее изысканный сорт, но при этом отличается повышенным содержанием кофеина. Она широко используется в эспрессо-смесях, что позволяет снизить их стоимость. Деревья кофе конголезского, дающие робусту, отличаются быстрым ростом и устойчивостью к болезням и вредителям, в отличие от арабики. Они произрастают на меньших высотах – от 0 до 600 метров над уровнем моря, преимущественно в тропических регионах Африки, Индии, Шри-Ланки и Индонезии. Зерна робусты имеют округлую форму и варьируются по цвету от светло-коричневого до серовато-зелёного.

Редкие виды

Кофейное дерево на ферме в Минасе

Такие виды, как либерика, арабуста и эксцельса, не получили широкого распространения в промышленном производстве кофе.

IV Биология

При подготовке этой главы использовался источник [2].

4.1 Ягоды, используемые для производства кофе, дают несколько видов кустарников рода Coffea. Все растения кофе принадлежат к обширному семейству Rubiaceae. Появление цветов и ягод

Ягоды, используемые для производства кофе, дают несколько видов кустарников рода Coffea

Illustration of Coffea arabica plant and seeds. Иллюстрация одной ветви растения.

Ягоды, используемые для производства кофе, дают несколько видов кустарников рода Coffea. Наиболее значимыми в коммерческом плане являются Coffea canephora (чаще известная как «робуста») и C. arabica. C. arabica, считающийся наиболее изысканным сортом, встречается в юго-западных горных районах Эфиопии, на плато Бома в юго-восточной части Судана и на горе Марсабит в северной Кении. C. canephora же растет в западной и центральной Африке к югу от Сахары, от Гвинеи до Уганды и южного Судана. Менее распространенными видами являются C. liberica, C. stenophylla, C. mauritiana и C. racemosa.

Кофейное дерево

Все растения кофе принадлежат к обширному семейству Rubiaceae

Все растения кофе принадлежат к обширному семейству Rubiaceae. Это вечнозеленые кустарники или небольшие деревья, способные вырастать до 5 метров в высоту при отсутствии регулярной обрезки. Их листья, обычно длиной 10—15 см и шириной 6 см, имеют насыщенный темно-зеленый цвет и глянцевую поверхность, они простые, цельные и расположены супротивно. Черешки этих супротивных листьев у основания срастаются, формируя межчерешковые прилистники – отличительную черту семейства Rubiaceae.

Появление цветов и ягод

Цветки появляются в пазухах листьев и собраны в ароматные гроздья белых цветов, распускающихся одновременно. Гинецей состоит из нижней завязи, что также является характерной особенностью Rubiaceae. После цветения образуются овальные ягоды, достигающие примерно 1,5 см в диаметре. Изначально они зеленые, затем созревают, приобретая желтый, малиновый оттенок, и в конечном итоге становятся черными при высыхании. В каждой ягоде обычно находятся два семени, однако у 5—10% ягод присутствует только одно – их называют пиберри. Ягоды арабики созревают за 6—8 месяцев, а робусты – за 9—11 месяцев.

4.2 Арабика обычно способна к самоопылению. Робуста нуждается в перекрестном опылении. Выявление нового вида растений, являющегося дальним родственником кофе

Арабика обычно способна к самоопылению

Арабика (Coffea arabica) в большинстве случаев способна к самоопылению, поэтому семена, выращенные из нее, обычно очень похожи на родительские растения и не демонстрируют значительного разнообразия.

Робуста нуждается в перекрестном опылении

В отличие от этого, робуста (Coffea canephora) и либерика (C. liberica) не способны к самоопылению и нуждаются в перекрестном опылении. Это подразумевает, что ценные сорта и гибриды необходимо размножать вегетативным способом. Клонирование, прививка и окулировка – наиболее распространенные методы такого размножения.

Выявление нового вида растений, являющегося дальним родственником кофе

Тем не менее, всегда есть возможности для исследований с целью выявления перспективных, новых разновидностей. В 2016 году энтомолог Джордж Пойнар-младший из Орегонского государственного университета представил результаты открытия нового вида растений, являющегося дальним родственником кофе (около 45 миллионов лет назад), обнаруженного в образцах янтаря. Этот вид, названный Strychnos electri – в честь греческого слова «электрон», обозначающего янтарь – представляет собой первые окаменелости астерид, группы цветковых растений, которые впоследствии породили множество известных культур, включая кофе, подсолнечник, перец, картофель, мяту, а также некоторые ядовитые растения.

Кофейное дерево

V Выращивание. Экологические последствия

Цветы кофе робуста. Okkisafire – Собственная работа. CC BY-SA 4.0. Без изменений. Источник: https://en.wikipedia.beta.wmflabs.org/wiki/Coffee

5.1 Выращивание

Обычный способ посадки кофейных деревьев

Обычный способ посадки кофейных деревьев предполагает внесение до двадцати семян в каждую ямку в начале сезона дождей. Однако, этот подход сопряжен с потерей примерно половины потенциала посадочного материала, поскольку значительная часть семян не дает всходов.

В Бразилии применяют более продуктивный метод

Сначала выращивают рассаду в питомниках, а затем пересаживают ее на плантации в возрасте от шести до двенадцати месяцев.

Часто кофейные насаждения в первые годы совмещают с выращиванием продовольственных культур

Часто кофейные насаждения в первые годы совмещают с выращиванием продовольственных культур, таких как кукуруза, фасоль или рис, чтобы фермеры могли лучше понять потребности кофейных растений.

Кофейные деревья произрастают в определенной географической зоне

Кофейные деревья произрастают в определенной географической зоне между тропиком Рака и тропиком Козерога, известной как «кофейный пояс» или «пояс бобов».

Арабика ценнее робусты

Кофейное дерево. Источник: https://qahwaworld.com/ru/news/the-top-10-countries-in-coffee-production-and-consumption/

Из двух основных культивируемых сортов кофе, арабика (C. arabica) обычно считается более ценным сортом, чем робуста (C. canephora). Кофе робуста, как правило, обладает более горьким вкусом и менее выраженным ароматом, но при этом отличается большей плотностью. Именно поэтому около трех четвертей мирового урожая кофе приходится именно на C. arabica. Сорта робусты содержат примерно на 40—50% больше кофеина, чем арабика. Поэтому этот вид часто используется в качестве более доступной альтернативы арабике в различных коммерческих кофейных купажах.

Применение и выращивание зерен робусты

Качественные зерна робусты применяются в традиционных итальянских смесях для эспрессо, чтобы придать напитку насыщенность и обеспечить образование плотной пенки, называемой кремом. Кроме того, Coffea canephora обладает большей устойчивостью к болезням, чем C. arabica, и может успешно выращиваться на меньших высотах и в более жарком климате, где арабика не сможет хорошо расти.

Этот сорт был впервые собран в 1890 году из реки Ломани, притока реки Конго, и был доставлен из Свободного государства Конго (современная Демократическая Республика Конго) в Брюссель и на Яву около 1900 года. Благодаря дальнейшему разведению на Яве, плантации робусты появились во многих странах мира.

Особая опасность для кофейных плантаций

Особую опасность для кофейных плантаций представляет распространение ржавчины листьев кофе (Hemileia vastatrix), к которой особенно восприимчива арабика (C. arabica), что стимулировало переход к более устойчивой робусте. Этот грибковый патоген проявляется в виде характерных ржавых пятен на нижней стороне листьев. Hemileia vastatrix развивается исключительно на листьях кофейных деревьев и встречается практически во всех регионах, где культивируется кофе.

Не менее серьезной угрозой, особенно в Латинской Америке, является грибок Mycena citricolor, известный как американская пятнистость листьев. Этот грибок способен поражать все части кофейного дерева, вызывая появление дыр в листьях и их преждевременное опадание.

Виды насекомых, наносящих ущерб кофейным посевам

В мировом масштабе зафиксировано более 900 видов насекомых, наносящих ущерб кофейным посевам. Более трети из них – жуки, и еще четверть – клопы. Кроме того, на урожай воздействуют около 20 видов нематод, 9 видов клещей, а также различные улитки и слизни. Птицы и грызуны иногда поедают кофейные ягоды, но их влияние незначительно по сравнению с воздействием беспозвоночных. В целом, арабика демонстрирует большую уязвимость к нападениям различных животных.

Различные части растения подвергаются атакам

Корни поражаются нематодами, кофейные жуки-точильщики прокладывают ходы в стеблях, а листва страдает от более чем ста видов личинок бабочек и моли. Использование масштабных распылений инсектицидов часто приводило к нежелательным последствиям, поскольку естественные враги вредителей оказывались более чувствительными к ним, чем сами вредители. В качестве альтернативы была разработана интегрированная система защиты растений, включающая такие приемы, как точечная обработка при вспышках численности вредителей и создание условий выращивания, неблагоприятных для их развития.

Зараженные щитовкой ветви нередко обрезают и оставляют на земле, что, к сожалению, позволяет паразитам щитовки распространяться не только по упавшим ветвям, но и на сами растения. Кофейный жук-древоточец, достигающий всего 2 мм в длину (Hypothenemus hampei), представляет собой серьезнейшую угрозу для мировой кофейной индустрии, приводя к потере до половины и более урожая ягод на плантациях во многих странах-производителях кофе. Взрослая самка этого жука проделывает крошечное отверстие в кофейной ягоде, где откладывает от 35 до 50 яиц. Личинки внутри развиваются, размножаются, а затем покидают уже испорченную коммерчески ягоду, чтобы начать новый цикл.

Борьба с кофейными древоточцами

Борьба с ними пестицидами малоэффективна, поскольку молодые особи защищены внутри ягод, однако они становятся уязвимыми для хищников после вылупления. При наличии вблизи плантаций лесных массивов, такие птицы, как американская желтая пеночка, рыжешапочная пеночка и другие насекомоядные виды, способны снижать численность кофейных древоточцев на 50 процентов и более.

Зерна, происходящие из разных стран или регионов, обычно отличаются

Зерна, происходящие из разных стран или регионов, обычно отличаются по вкусу, аромату, плотности и кислотности. Эти характеристики определяются не только географическим расположением плантаций, но и генетическими особенностями (сортами) и методами обработки. Сорта часто ассоциируются с регионом их выращивания, например, Колумбийский, Ява и Кона. Зерна кофейного сорта Арабика преимущественно возделываются в Латинской Америке, Восточной Африке и Азии, в то время как Робуста культивируется в Центральной Африке, по всей Юго-Восточной Азии и в Бразилии.

5.2 Экологические последствия

Как происходило создание кофейных плантаций изначально

Изначально кофейные плантации создавались под пологом деревьев, предоставляя дом для разнообразной фауны и насекомых. Помимо сохранения существующих лесных насаждений, активно высаживались различные виды, включая бобовые деревья родов Acacia, Albizia, Cassia, Erythrina, Gliricidia, Inga и Leucaena, а также азотфиксирующие виды дубов, такие как Casuarina и Grevillea robusta. Этот способ культивации часто называют традиционным затененным или «выращиванием в тени».

Переход к солнечному методу

С 1970-х годов многие производители перешли к солнечному методу, при котором кофейные кусты высаживаются рядами под прямыми солнечными лучами, практически без лесного покрова. Это ускоряет созревание ягод и увеличивает урожайность, но требует вырубки деревьев и более интенсивного применения удобрений и пестицидов, что негативно сказывается на экологии и может вызывать проблемы со здоровьем.

Наибольшее количество кофе получают с незатененных плантаций, использующих удобрения, хотя неудобренные затененные культуры, как правило, превосходят неудобренные открытые по урожайности: реакция на удобрения гораздо более выражена при воздействии прямых солнечных лучей.

Традиционное выращивание кофе – лучше

Несмотря на то, что традиционное выращивание кофе связано с более медленным созреванием ягод и меньшим объемом урожая, считается, что качество напитка при применении традиционно выращенного кофе выше. Кроме того, такой метод позволяет сохранить среду обитания для множества диких животных. Защитники затененного выращивания утверждают, что экологические проблемы, такие как уничтожение лесов, загрязнение пестицидами, потеря среды обитания, а также ухудшение состояния почвы и водных ресурсов, являются следствием практик, применяемых при выращивании на солнце.

VI Производство

6.1 Статистика. Подготовка к обжарке

При подготовке этой главы использовался источник [2].

Ягоды кофейного дерева. Источник: drestime.ru и https://goo.su/ODSU

Статистика

По данным статистики, в 2020 году глобальный объем производства необжаренных кофейных зерен достиг 175 647 000 мешков весом 60 кг каждый. Лидирующую позицию заняла Бразилия, обеспечившая 39% от общего результата. Значительные объемы продукции также были произведены во Вьетнаме, Индонезии и Колумбии.

Подготовка к обжарке

Кофейные ягоды и содержащиеся в них зерна проходят сложный цикл обработки, прежде чем превращаются в привычный напиток. Традиционно сбор урожая осуществляется вручную, выборочно, что является трудоемким процессом, предполагающим отбор только полностью созревших плодов. Альтернативный способ – одновременный сбор всех ягод, вне зависимости от степени зрелости, с использованием как ручного, так и машинного труда.

6.2 Обработка зеленого кофе. Сортировка по степени зрелости и оттенку цвета и удаление ненужного

Зеленые кофе бобы. Источник: https://ruscoffee.ru/company/news/8868.html

Обработка зеленого кофе

После сбора зеленый кофе подвергается обработке одним из двух основных методов: сухим, отличающимся простотой и меньшими трудозатратами, и влажным, включающим периодическую ферментацию, требующим больше воды и часто приводящим к более мягкому вкусу напитка.

Сортировка по степени зрелости и оттенку цвета и удаление ненужного

Собранные ягоды сортируются по степени зрелости и оттенку цвета. Затем, как правило, с помощью специального оборудования, удаляется мякоть. После этого семена подвергаются ферментации для удаления слизистого слоя, который все еще присутствует на поверхности. Завершив ферментацию, зерна тщательно промываются большим количеством чистой воды, чтобы удалить остатки фермента, что, в свою очередь, приводит к образованию значительного объема кофейных сточных вод.

6.3 Процесс сушки семян. Обработка и классификация зеленого кофе

Источник: https://kasheloff.ru/photos/kakoy-kofe-samiyy-dorogoy-v-mire/5

Процесс сушки семян

В заключение, семена подвергаются сушке. Наиболее предпочтительным (хотя и наименее распространенным) методом является использование сушильных столов. В этом случае извлеченные и ферментированные семена распределяются тонким слоем на приподнятых платформах, обеспечивая циркуляцию воздуха со всех сторон. Регулярное перемешивание вручную способствует более равномерной сушке и снижает вероятность повторной ферментации. Этот метод широко применяется при производстве кофе из Африки, и все больше кофейных хозяйств по всему миру начинают возвращаться к этой традиционной технологии.

Обработка и классификация зеленого кофе

После сбора кофе подвергается сортировке и классификации, получая статус «зеленый кофе». Для сушки зерен некоторые производители применяют цилиндры, в которых циркулирует горячий воздух, этот метод чаще встречается в регионах с повышенной влажностью.

6.4 Уникальный метод «Копи Лувак». Таиланд – родина эксклюзивного и дорогостоящего кофе

Уникальный метод «Копи Лувак»

Азиатский сорт кофе, известный как «Копи Лувак», проходит необычную обработку: кофейные ягоды съедаются азиатской пальмовой циветтой, проходят через ее пищеварительную систему, а затем зерна извлекаются из отходов. Кофе, полученный таким способом, считается одним из самых дорогих в мире, стоимость зерен может достигать 160 долларов за фунт, или 30 долларов за чашку готового напитка. По мнению ценителей, «Копи Лувак» отличается богатым, слегка копченым ароматом и сложным вкусом с шоколадными нотками, что обусловлено воздействием ферментов, расщепляющих белки в зернах и вызывающих частичную ферментацию.

Таиланд – родина эксклюзивного и дорогостоящего кофе Уникальный кофе под названием «Black Ivory» признан самым дорогим в мире, его стоимость достигает около 3000 долларов за килограмм. Свежие кофейные зерна арабики, являющиеся основой этого сорта, выращивают в Таиланде, в частности, в горной провинции Чиангмай. Эта территория, не имеющая морского побережья, извлекает основной доход из кофейного производства и сферы туризма. Название «Black ivory», что можно перевести как «Черная слоновая кость», обусловлено особенностью его производства. Ягоды арабики доставляют на поедание слонам, обитающим в деревнях провинции Сурин. После переваривания, зерна естественным образом выводятся в дикую природу, где их собирают, обрабатывают и обжаривают на специализированных предприятиях. Именно таким образом создается этот всемирно известный и ценный сорт кофе.

VII Обжарка. Устранение кофеина и правильное хранение кофейных зерен

При подготовке этой главы использовался источник [2].

7.1 Этап обжарки

Заключительный этап в подготовке кофе

Заключительный этап в подготовке кофе – это его обжарка. В большинстве случаев мы приобретаем кофе уже в обжаренном виде, и только в исключительных случаях, например, при приготовлении настоев из неочищенных кофейных зерен, кофе подвергается термообработке перед употреблением. Этот этап может быть выполнен как поставщиком, так и самим потребителем.

Обжарка оказывает существенное влияние на характеристики напитка, преобразуя зерно как в физическом, так и в химическом плане. В процессе зерно теряет массу, высвобождая влагу, но при этом увеличивается в размере, становясь менее плотным.

Плотность зерен также определяет крепость напитка и влияет на требования к упаковке. Непосредственно обжарка начинается, когда внутренняя температура зерна достигает примерно 200° C (392° F). Однако, различные сорта кофейных зерен, отличающиеся влажностью и плотностью, требуют индивидуального подхода к скорости обжарки. В ходе этого процесса происходит карамелизация: интенсивное тепло разрушает крахмалы, превращая их в простые сахара, которые начинают темнеть, что и придает зернам характерный цвет. Сахароза в процессе обжарки быстро разрушается и может полностью исчезнуть в сильно обжаренных сортах.

Одновременно с этим, ароматические масла и кислоты изменяют свои свойства, влияя на вкус напитка; при температуре около 205° C (401° F) начинают формироваться новые масла. Одно из них, кофеол, появляется примерно при 200° C (392° F) и играет ключевую роль в формировании аромата и вкуса кофе.

Обжарка – это заключительный этап обработки кофейных зерен в их первоначальной форме. Именно на этом последнем этапе, при температурах выше 235° C (455° F), происходит распад кофеина. Темная обжарка, таким образом, является финальной стадией обработки, приводящей к значительному снижению содержания кофеина, хотя и не следует ее путать с процессом искусственного удаления кофеина.

Определение степени прожарки кофе

Опытные кофейные эксперты, известные как «капперы», занимаются оценкой качества кофейных зерен. В зависимости от визуального восприятия цвета обжаренных зерен, они классифицируют их как светлую, средне-светлую, среднюю, средне-темную, темную или сверхтемную обжарку. Для более точной оценки используется метод, основанный на измерении отражения света от зерен, освещенных инфракрасным излучением. Специальный прибор, применяющий спектроскопию, выдает числовое значение, которое стабильно отражает степень прожарки и, как следствие, вкусовые характеристики кофе.