什麼是熱衝擊處理法(Thermal Shock)?關於熱衝擊處理法你應該知道的8件事

咖啡的生產領域持續創新,不斷尋求新的加工技術以提升咖啡品質和風味的獨特性。其中,熱衝擊處理法是一項由咖啡生產者首創的創新過程,旨在提升咖啡的品質和風味一致性。以下是關於咖啡熱衝擊處理法你需要了解的八大要點:

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1. 熱衝擊處理法的靈感來源

熱衝擊處理法的靈感來自於農產品加工業中的巴氏殺菌和熱燙技術。這些技術通過短時間內將產品暴露於一定溫度的熱處理中,以減少食品中的不良微生物數量,同時保持食品的感官特性和延長保質期。

巴士滅菌法(Pasteurization)是一種以溫和加熱的方式來殺死或抑制食品中的微生物,以延長食品的保存期限並保持其安全性的方法。這種方法是以法國微生物學家路易·巴士特(Louis Pasteur)的名字命名的,他在19世紀發現這種技術可以防止葡萄酒和啤酒的變質。

巴士滅菌法主要用於液體食品,如牛奶、果汁、啤酒和醋等。這種方法涉及將食品加熱到一個特定的溫度範圍內,並在這個溫度下保持一段時間,然後迅速冷卻。這樣可以有效殺死或抑制食品中的病原體和其他有害微生物,同時盡可能地保留食品的原味和營養成分。

巴士滅菌法有不同的處理標準,具體取決於目標食品和所需的保存期限。常見的巴士滅菌方法包括:

  1. 高溫短時(HTST)巴士滅菌:這是最常用於牛奶的方法,通常涉及將牛奶加熱到72°C(161°F)並在這個溫度下保持15秒。這足以殺死牛奶中的大部分有害微生物,同時保留其風味和營養價值。
  2. 超高溫(UHT)巴士滅菌:這種方法將食品加熱到超過135°C(275°F)的溫度,並在極短的時間內(通常2至5秒)進行處理。這種方法可以使食品在不開封的情況下在室溫下保存較長時間。
  3. 低溫長時(LTLT)巴士滅菌:這種方法涉及在較低的溫度(例如63°C或145°F)下加熱食品較長時間(通常30分鐘)。這種方法較少使用,因為它需要更長的加熱時間,可能會對食品的風味和營養造成更大的影響。

巴士滅菌法有效地減少了食品中的微生物負荷,延長了食品的保質期,並有助於預防由食品傳播的疾病。然而,它不像滅菌那樣能夠殺死所有的微生物,因此處理過的食品仍需在適當的條件下儲存。

  1. 與巴氏殺菌不同,熱燙法並不尋求減少微生物數量。相反,它會阻止正常成熟和分解過程中食物細胞中酶的活性,從而導致食物的顏色、質地和風味發生變化。

2. 熱衝擊與咖啡豆發酵的區別

熱衝擊處理法不等同於咖啡的發酵過程。

它是咖啡豆處理中附加的步驟,熱衝擊處理法可以在咖啡加工的不同階段根據所需的目標實行。

有些會在咖啡果實處理前進行熱衝擊,也有人針對發酵後的咖啡豆實行熱衝擊,目標都是在改善咖啡豆的風味和品質,而不是替代發酵過程。

透過增加熱衝擊的製程,咖啡生產商可以更加專注的探索咖啡豆中的獨特風味,透過控制加工過程中的某些條件,可以獲得品質更好,更穩定的風味。

3. 熱衝擊的溫度與時間如何影響咖啡豆發酵

發酵是通過微生物作用改變食物的風味,主要是通過產生新的風味化合物、增強或減少原有風味,是古老且普遍存在的食物加工方式。以葡萄酒為例,發酵對其風味的影響如下:

  1. 產生酒精和二氧化碳:酵母菌消耗葡萄汁中的糖分,產生酒精和二氧化碳,這是葡萄酒風味形成的基礎。
  2. 風味化合物的形成:發酵過程中,酵母和其他微生物產生多種風味化合物,如酯、醛和酮,這些化合物賦予葡萄酒豐富的花香、果香和其他獨特的風味。
  3. 增強葡萄原有風味:發酵過程中的酶活動釋放和轉化葡萄中的風味前體,增強了葡萄酒的果香和口感。

總結來說,發酵不僅轉化了葡萄汁中的糖分,形成了葡萄酒的基本風味(酒精味),還通過產生新的風味化合物和增強葡萄的天然風味,賦予葡萄酒其豐富和多層次的風味特性,因此葡萄酒產業多年來一直在研究發酵過程與溫度控制方式,以獲得獨特且理想的風味。

例如,研究人員發現當發酵溫度為 15°C 時,會促進與新鮮果香相關的揮發性化合物的形成。在 28°C 時,花香和香蕉和鳳梨等熱帶水果的香氣會更加突出。

透過控制發酵溫度與不同的微生物菌株,就可以依照消費者喜好創建出更好的葡萄酒風味,而這些觀念也漸漸進入咖啡產業,透過熱衝擊的製程,可以讓咖啡使用特定的菌株在一定的條件下創作出特殊的風味。

4. 熱衝擊如何應用在咖啡加工的各個階段

天然採收的咖啡果實帶著種植過程中產生的各種微生物,不管好的壞的,這些都會對風味產生不穩定的影響。因此對新鮮採收的咖啡櫻桃進行熱衝擊可以減少不良微生物的數量,以減少不好的風味產生。

一旦咖啡櫻桃經過消毒,就可以接種特定的微生物菌株或是酵母,讓其在發酵過程中發揮作用,可以強化特定的風味與香氣,如果想要深入了解發酵是如何影香咖啡風味,可以參考這篇『發酵!賦予咖啡豆神奇風味的魔法,咖啡處理法不可或缺的流程

透過熱衝擊技術有以下優點:

  • 口味更明亮
  • 風味的一致性
  • 降低不需要的酶活性
  • 消毒咖啡櫻桃
  • 可與任何發酵方式合併使用
  • 增強品種風味
  • 較少澀味
  • 更好地保存咖啡櫻桃=更長的保質期

總而言之,熱衝擊可以在咖啡加工的多個階段進行,包括在櫻桃製漿前、發酵前或乾燥過程中。這種多階段的應用有助於減少不良微生物的數量,並通過接種選定的微生物菌株來強化咖啡豆中的風味和香氣。

5. 熱衝擊成功的關鍵:溫度和暴露時間

熱衝擊處理法的成功關鍵在於溫度控制和暴露時間的精確調整。適當的溫度和時間設定有助於保持咖啡豆的品質,避免因過度加熱而損害咖啡豆的風味和品質。

對於咖啡而言,在熱衝擊後保持種子胚的活力至關重要,因此水溫跟時間是非常重要的參數,因為當胚胎死亡,咖啡豆的保存期限就會縮短,其風味與品質也會被破壞,所以如何找到合適的熱衝擊溫度與時間,是生產商最重要的工作。

6. 熱衝擊對咖啡風味和香氣的影響

在熱衝擊過程中,咖啡果實會發生生化學變化。熱量會降低過氧化氫酶、果膠酶和過氧化物酶等酶的活性,這些酶負責加速豆子的發酵過程,透過消除它們的作用,可以減少氧化過程,從而延長咖啡豆的保質期。

加上透過接種特定微生物來進行發酵過程,可以更容易控制酶的種類來促使特定的發酵過程,例如乳酸或是蘋果酸發酵,這可以讓咖啡產生特殊的水果香氣。
如果熱衝擊後使用厭氧的製程,則可以讓整體風味更穩定,一些研究結果也顯示,熱衝擊與厭氧發酵組合的的處理法可以讓咖啡風味更濃郁且風味更好。

總而言之,熱衝擊處理法通過破壞加速豆子發酵過程中的特定酶,有助於減少氧化過程,延長咖啡豆的保質期。此外,這一過程還能夠促進特定風味和香氣前驅物的形成,從而豐富咖啡的風味層次。

7. 熱衝擊的設備需求

熱衝擊處理法需要專門的設備來控制溫度和時間,確保整個過程的精確和一致性。這包括能夠精確控制加熱和冷卻階段的生物反應器等設備。

一般來說咖啡的熱衝擊可以透過浸泡在鍋爐的熱水中或將蒸氣注入這兩種方式進行。
無論哪種方式,都需要有可以控制溫度和時間的傳感氣。還要有可以快速將咖啡豆取出冷卻的設備才行。

根據不同發酵方式,可能還需要量測稠度、PH值和糖度,以便確定何時應該停止發酵。

為了發酵的精準化,其實需要非常多的儀器與設備來做精確的控制,這也難怪熱衝擊咖啡豆的價格居高不下。

8. 熱衝擊的未來展望

熱衝擊處理法在咖啡加工中的應用仍處於初步探索階段,但已展示出提升咖啡品質和風味獨特性的巨大潛力。隨著進一步的研究和實踐,這一技術有望為咖啡愛好者帶來更多高品質、風味獨特的咖啡選擇。

總結來說,熱衝擊處理法是咖啡加工領域的一項創新技術,通過精確控制加工條件,有望大幅提升咖啡的品質和風味一致性。隨著技術的不斷完善和應用,熱衝擊處理法將為咖啡生產者和消費者帶來全新的風味與體驗。

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