Fermentasi pada Kopi: Proses Paska Panen yang Memberikan Nuansa Rasa Fruity Pada Kopi
Sebelum menyelami dunia kopi natural anaerob, penting untuk memahami bahwa semua proses kopi sebenarnya melibatkan fermentasi. Penelitian oleh Elhalis et al. (2020) dalam Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety menunjukkan bahwa bahkan kopi natural paling dasar mengalami fermentasi spontan oleh mikroorganisme indigenous selama pengeringan.
Namun, yang membedakan kopi natural anaerob adalah kontrol ketat terhadap parameter fermentasi dalam lingkungan tanpa oksigen. Studi oleh Zhang et al. (2019) mengungkap bahwa kondisi anaerobik mengubah metabolisme mikrobial secara fundamental, menghasilkan profil flavor yang berbeda secara kualitatif.
Sains di Balik Kopi Wine: Mikrobiologi Fermentasi Anaerob
Kopi wine atau anaerobic coffee merupakan hasil dari fermentasi terkontrol tanpa oksigen yang dipelajari secara ilmiah. Penelitian Pereira et al. (2020) dalam Food Research International mengidentifikasi bahwa lingkungan anaerobik mendorong dominasi bakteri asam laktat (LAB) dan ragi non-Saccharomyces.
Proses biokimia selama fermentasi anaerobik yang prolongated menghasilkan:
- Asam organik volatil (asetat, laktat, suksinat) yang memberikan complexity rasa
- Ester dan fenol yang menciptakan aroma wine-like (Evangelista et al., 2014)
- Prekursor flavor yang hanya terbentuk dalam kondisi rendah oksigen
Bukti Ilmiah: Karakteristik Unik Kopi Natural Anaerob
1. Perubahan Komposisi Kimia
Analisis kimia oleh Bressani et al. (2021) menunjukkan peningkatan signifikan pada:
- Asam laktat/ lactic acid (hingga 3.2x lebih tinggi daripada proses natural biasa) dimana biasanya rasa kopi natural wine/ anaerob lebih asam dibandingkan natural biasa
- Gliserol yang berkontribusi pada body yang lebih berat, dimana pada umumnya kopi natural anaerob berbodi lebih tinggi dibandingkan wash classic or natural classic
- Polifenol kompleks yang menghasilkan sensasi tannin, rasa sepet atau dry seringkali kita temukan pada kopi natural anaerob, dengan jumlah yang sedikit rasa sepet bisa menyerupai sepet di blacktea atau di minuman wine.
2. Modifikasi Struktur Sel Biji
Studi mikroskopis elektron oleh Velasquez et al. (2019) mengkonfirmasi bahwa prolonged fermentation menyebabkan degradasi dinding sel dan meningkatkan porositas biji. Perubahan struktural ini menjelaskan mengapa:
- Roasting menjadi lebih cepat (konduktivitas termal meningkat 15-20%), kopi natural anaerob lebih cepat matang daripada kopi wash.
- Ekstraksi selama brewing lebih efisien, tingkat solubility yang cenderung tinggi sehingga untuk kopi natural anaerob harus diadjust dibeberapa brew parameter.
- Produksi crema lebih melimpah karena solubility tinggi.
Dampak pada Roasting: Perspektif Ilmiah
Penelitian Schenker et al. (2020) dalam Journal of Agricultural and Food Chemistry menunjukkan bahwa perubahan komposisi kimia pra-roast mempengaruhi reaksi Maillard dan perkembangan flavor selama roasting.
Kandungan gula yang lebih tinggi pada kopi anaerob menyebabkan:
- Akselerasi reaksi karamelisasi
- Pembentukan senyawa flavor yang lebih kompleks
- Penampakan oily surface yang lebih awal karena migrasi lipid
Rekomendasi Penyeduhan Berbasis Bukti Ilmiah
Berdasarkan penelitian ekstraksi oleh Gloess et al. (2018) dan percobaan kontrol oleh Cordoba et al. (2021), berikut rekomendasi berbasis sains:
1. Brew Ratio Panjang (1:17 hingga 1:18)
Alasan ilmiah: Studi kimia ekstraksi menunjukkan bahwa rasio lebih tinggi mengurangi ekstraksi selektif terhadap polyphenol yang menyebabkan astringency, sambil mempertahankan ekstraksi asam organik yang diinginkan (López-Galilea et al., 2020).
2. Suhu Rendah (84°C – 88°C)
Bukti penelitian: Penelitian Angeloni et al. (2019) menemukan bahwa suhu di bawah 90°C secara signifikan mengurangi ekstraksi tannin dan senyawa pahit sambil mempertahankan volatil aroma yang diinginkan.
3. Agitasi Minimal
Dasar ilmiah: Studi CFD (Computational Fluid Dynamics) oleh Moroney et al. (2019) menunjukkan bahwa agitation berlebihan meningkatkan ekstraksi diferensial, khususnya senyawa yang tidak diinginkan dari bagian luar biji.
4. Waktu Ekstraksi yang Dimodifikasi
Rekomendasi penelitian: Data dari Peterson et al. (2020) menyarankan waktu kontak 10-15% lebih pendek dibandingkan kopi natural konvensional untuk menghindari over-extraction senyawa polyphenol.
Kesimpulan Ilmiah: Optimasi Berbasis Sains
Kopi natural anaerob memerlukan pendekatan brewing yang berbeda karena perubahan fundamental dalam komposisi kimia dan struktur fisiknya. Bukti ilmiah terkini mendukung pendekatan brewing dengan:
- Parameter yang meminimalkan ekstraksi senyawa astringent
- Optimasi ekstraksi senyawa flavor yang diinginkan
- Penyesuaian berdasarkan modifikasi struktural biji
Dengan memahami dasar ilmiah di balik karakteristik unik kopi natural anaerob, kita dapat mengembangkan metode brewing yang secara ilmiah terbukti menghasilkan cup profile yang optimal.
Referensi Ilmiah
- Elhalis, H., et al. (2020). Coffee fermentation: Expedition from traditional to controlled process. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety.
- Zhang, S. J., et al. (2019). Impact of different microbial communities on the chemical and sensory properties of coffee. Food Research International.
- Pereira, L. L., et al. (2020). The microbial community in coffee fermentation and its impact on coffee quality. Food Research International.
- Evangelista, S. R., et al. (2014). Microbiological diversity during fermentation of coffee. International Journal of Food Microbiology.
- Velasquez, S., et al. (2019). Structural changes in coffee beans during anaerobic fermentation. Journal of Food Science.
- Gloess, A. N., et al. (2018). Comparison of nine common coffee extraction methods. European Food Research and Technology.
- Cordoba, N., et al. (2021). Chemical and sensory evaluation of cold brew coffees. Foods.