微生物糖发酵原理（工艺糖份发酵实验）
微生物糖发酵原理（工艺糖份发酵实验）也是这间农场，在2017年展开” Cold Fermentation冷发酵水洗”的实验，研究如何透过温度控制来增加咖啡种子与含糖粘液接触的时间。例如，正是Rodrigo的团队发现了粉红波旁这个新品种在哥伦比亚的出现。图:白朗峰庄园主Rodrigo Sanchez欣赏粉红波旁樱桃Finca Monteblanco 白朗峰庄园是一个家庭农场，由 Rodrigo Sanchez Valencia 管理，咖啡种植传统始于他的祖父。Rodrigo 的团队，在哥伦比亚的咖啡种植与处理上，带来许多崭新的思维和创意作法。
哥伦比亚，是中南美洲相当积极尝试多元性咖啡处理法的国家。
这二年，哥伦比亚的托利马(Tolima)与薇拉(Huila)两省，出现了两个有趣的发酵工艺做法。
其中一个是透过品种本身高含糖量特色来控制发酵；另一个则是透过米曲微生物来帮助酵执行发酵。
这两种属于咖啡加工的新做法，都不约而同把控制发酵的焦点，放在”糖分”这件事上。
今天便想借着近期由哥伦比亚咖啡生产者主导的发酵控制实验，跟小伙伴聊聊糖分究竟在咖啡发酵过程中，扮演何种角色。
薇拉省白朗峰庄园的水果发酵实验
图:哥伦比亚Huila薇拉省是精品咖啡庄园遍布区
哥伦比亚的Huila薇拉省，是精品咖啡的重点产区，许多国际上高知名度的庄园都来自这区，且连年的COE竞赛，薇拉省庄园的表现都非常出色。
Finca Monteblanco白朗峰，是位于薇拉省圣阿尔道夫市(San Adolfo)的一间咖啡庄园，它们近期推出的一种水果水洗发酵加工法，在国际生豆圈渐火。
咖啡圈将其水果发酵法，与"浸渍"咖啡工艺连结讨论。
不过今天跟大家介绍的重点，不会放在这个发酵法的"水果添加"部份，而是要放在这个工艺所刻意选择的咖啡品种，与此水果发酵法的关系。
图:白朗峰庄园主Rodrigo Sanchez欣赏粉红波旁樱桃
Finca Monteblanco 白朗峰庄园是一个家庭农场，由 Rodrigo Sanchez Valencia 管理，咖啡种植传统始于他的祖父。
Rodrigo 的团队，在哥伦比亚的咖啡种植与处理上，带来许多崭新的思维和创意作法。
例如，正是Rodrigo的团队发现了粉红波旁这个新品种在哥伦比亚的出现。
也是这间农场，在2017年展开” Cold Fermentation冷发酵水洗”的实验，研究如何透过温度控制来增加咖啡种子与含糖粘液接触的时间。
图:白朗峰庄园冷发酵粉红波旁咖啡
然后2020年，这个团队又将发酵实验目标，放在”品种糖分”与发酵的关联性研究。
从2020起，白朗峰庄园开始推出一个新的咖啡处理法，称为水果发酵水洗工艺。
庄园特别挑选的该庄园独有的”紫卡杜拉”品种，将其与水果、香草和其他植物—如菠萝、百香果、茴香、薄荷等，添加于咖啡的发酵培养物之中，进行香气与发酵的关联实验。
图:白朗峰庄园推出各种水果浸渍的水洗发酵咖啡
为何紫卡杜拉被选为这种实验的品种呢?
紫卡杜拉是一个特别的咖啡品种，它目前仅发现于Rodrigo的咖啡庄园。
紫卡杜拉母树，来自Rodrigo祖父遗产的庄园，Rodrigo在祖父庄园二万棵咖啡树中，发现有26棵咖啡树具有特别的特征。
它有紫色的嫩叶，果实为深紫色，不怕叶锈病(扛过哥伦比亚2012年的叶锈病肆虐)。最后，它的含糖量比一般咖啡高。取名叫做紫卡杜拉，是因为它的叶型与哥伦比亚当地的卡杜拉树很像。
图:白朗峰庄园的紫卡杜拉咖啡果实
前面提到，Finca Monteblanco白朗峰庄园2018年起就不断研究，糖分与发酵的关系。
Rodrigo留意到，因为发酵需要菌种，是依靠咖啡果实中的糖分，作为食物来源来繁殖的，有些咖啡品种的含糖量不高，若发酵时间太长，尽管发酵增加了风味，但同时果实的糖分也会被微生物吃掉，咖啡变得不甜了。
所以含糖量高的紫色卡杜拉，就变成非常合适作为各种发酵实验的咖啡啦!
图:白朗峰农艺家使用白利糖度测量仪监控果实甜度与发酵浆液的甜度
白朗峰的水果发酵水洗法，有三个执行的要件
第一:监控紫卡杜拉果实糖份到达目标含糖量时人工摘取
第二:培养发酵的微生物母料
这部分的做法是，先取一些含有乳酸杆菌和酿酒酵母等微生物的母体培养物，将这些微生物，喂食百香果等水果，并加入糖蜜。
等待母料的含糖量与卡杜拉果实的白利糖度，达到相同的水平时。
第三:将咖啡果实与发酵母料混合后装入一个密封罐中，令其发酵约150小时。
图:白朗峰庄园的水洗发酵密封罐
其中加工师需要不断地增添糖蜜和甜味剂，维持发酵罐内白利糖度与PH值，都不低于一个下限。
Rodrigo发现使用高含糖量紫卡杜拉咖啡品种，再利用水果及甜味剂增添，以维持母料微生物旺盛繁殖力与代谢力的方式，可以一方面突出咖啡中某些水果香调，另一方面又可以避免因强调发酵导致的咖啡甜度降低问题。
看完薇拉省白朗峰庄园对品种含糖量与发酵控制的做法动机，我们来瞧瞧更北方的托利马省，另一间农场所进行的发酵实验，同样的，也是将焦点放在糖分与发酵反应的省思。
托利马弗吉尔庄园的米曲发酵实验
图:哥伦比亚Tolima省是近年后起直追的精品咖啡种植省
哥伦比亚的托利马省Tolima(上图红色位置)，位于薇拉省Huila的北境。
它本是一个长年内战区，在2016年占据托利马省Tolima的武装份子，才与政府签订和平协议，结束长达50年的内战，该省的咖啡种植业也开始复兴，政府投入大量资源重建咖啡村落。
2021年，来自芬兰的咖啡师Kaapo Paavolainen，在意大利的米兰世界咖啡师锦标赛上，使用了哥伦比亚托利马省EL Vergel弗吉尔庄园的米曲发酵日晒爪哇咖啡。
这使得世人第一次知道，原来米曲这种特殊的菌种，已经开始被哥伦比亚的咖啡业，用于咖啡后制加工。
那添加米曲的作用，到底是什么呢?
图:生长在咖啡樱桃外表的米曲菌
原来EL Vergel弗吉尔庄园主，在进行日晒咖啡的发酵研究时，留意到当咖啡发酵时，仅有约七成的咖啡果实糖分，会在微生物发酵中被分解使用。
换句话说，还剩下还有三成糖分，是没有在发酵中被有效利用的。
因此工艺师在想，可以做些什么，让这些剩余的三成糖份可以物尽其用?
他们发现，在日本用于酿造味噌、清酒与酱油所使用的一种Koji真菌-米曲霉菌，或许可以帮点忙。
图:米曲霉菌
日本的Koji米曲霉菌，是一种古老的真菌。
Koji米曲发酵，与其它咖啡发酵过程中的微生物作用不同。
酵母或细菌发酵会产生酒精、二氧化碳或有机酸。Koji米曲的作用，则是糖化多糖和复合淀粉，且米曲还会产生大量的酶。
这些酶，若作用于大豆，就是把豆酱变成美味的味噌，换句话说，Koji米曲会帮助产生促进鲜味的氨基酸。
将Koji米曲用于咖啡发酵，则可以促进酵母菌等微生物的二次发酵，以及帮助增加了咖啡的酶促过程。且Koji米曲还可以帮助产生酯类和醛类，增加咖啡的果香。
图:加拿大Hatch烘焙的El Vergel庄园米曲发酵爪哇咖啡
使用米曲霉菌，可以将咖啡果实中较大的淀粉，分解为可提供发酵作用的糖。同时产生了与制造香气有关的氨基酸和谷氨酸。
传统的日晒咖啡发酵作用进行相关快速，就在采摘开始加工的前二三天，有氧发酵的酵母，需要与环境中的不好为生物如细菌，竞争繁殖力。
哥伦比亚的El Vergel弗吉尔庄园， 利用选择一种特殊的酵母菌，搭配米曲的协助，让酵母菌在咖啡发酵初期，可以更快速取得繁殖所需要的糖份，成为优势菌种。
有了米曲协助的日晒咖啡，体感变得更稠厚，余韵更多，酸度也更精致。
米曲本身不会创造新风味，但是它帮助酵母菌更好的进行发酵作用，增添了咖啡风味的复杂度。
糖分与发酵反应
图:发酵产生许多风味物质
上图是糖分在发酵作用中的角色，我们看到，在咖啡发酵的作用中，不同的微生物主导不同的发酵反应。
其中在有氧发酵时，酵母菌与霉菌都是主要的微生物。酵母菌的食物来源是糖，而霉菌则可以将淀粉转化为糖分。
但是传统的霉菌，是在发酵作用中与酵母竞争的。
如果让霉菌占据了上风，酵母弱势，那产生的风味就是所谓的咖啡中的瑕疵味，那些恶心的，腐败的味道。
米曲也是一种霉菌，但是它是有益于发酵作用的霉菌，它只是分解淀粉，没有积极作用在产生不好的气味。
图:覆盖在日晒咖啡果实外的米曲霉菌
所以在发酵作用中，透过添加米曲，可以一方面促进了酵母菌的作用，又同时压抑的其他产生怪味道的霉菌数量孳生。
这是哥伦比亚托利马产区El Vergel弗吉尔庄园，对于控制酵母发酵的做法。
至于哥伦比亚薇拉产区的Finca Monteblanco白朗峰庄园，则没有动脑去增加更多咖啡果实淀粉的利用率，而是选择高含糖量的咖啡果实，并利用添加甜味剂与水果，来提供酵母发酵需要的营养物。
图:咖啡发酵倚靠不同的菌种，酵母Yeast是有氧发酵的主导菌种
其实两个哥伦比亚咖啡庄园发酵的目标，都是增加酵母繁殖需要的营养物，只是做法有所不同。
近年来，我国台湾的阿里山咖啡农，也使用了米曲发酵法，来制作咖啡。
现今咖啡后制加工界，愈来愈多元的研究各种发酵控制方式，期望能帮助增添咖啡中的好风味。
我们这些爱喝咖啡的爱好者，自然也享受了咖啡后制工艺师各种各样努力的甜美成果。
你喝过米曲发酵法或是水果发酵法，所制作的咖啡了吗?
