Ana sayfa » Kahve hasadı ve kavrulması
Kahve içmek

Kahve hasadı ve kavrulması

Kahve hasadı ve kavrulması

Kahve hasadı ve kavrulması; Kahve bitkisi hasat edildikten sonra kahve içeceği haline gelene kadar geçirdiği 3 önemli işlem bulunmaktadır. Bunlar hasat sonrası işlemler, kahve kavurma işlemi ve kahve demleme/pişirme işlemleridir.

Kahve bitkisi tanımı, Kahve hasadı ve kavrulması

Coffea bitkisi cinsi Rubiaceae familyasına aittir. Coffea bitkisinin yaklaşık 70 türü vardır. Dünya çapında büyük miktarlarda üretimi yapılan iki kahve bitkisi türü bulunmaktadır. Bunlar Coffea arabica ve C. Canephora türleridir. C.canephora türünün ticari ismi robusta olarak bilinmektedir.

Dünya kahve ihracatının % 20’sini robusta kahvesi oluşturur. Doğal olarak kendiliğinden yetişen kahve bitkisinin boyu 10 metreyi bulmaktadır ancak yetiştirilen kahve bitkilerinin boyu 3 metre civarındadır. Bu durum en uygun ağaç şekline ulaşılmasını ve hasadın daha kolay yapılmasını sağlar.

Kahve bitkisinin yetişebildiği ülkeler sınırlıdır çünkü kahve bitkisi soğuktan kolaylıkla etkilenmektedir. Yengeç ve oğlak dönencelerinin arasında kalan tropik bölgeler kahve bitkisinin yetişmesi için uygundur. Kahve bitkisi özellikle nemin düşük olduğu bölgelerde 30°C sıcaklığı tolere edememektedir.

Sıcaklık yanında yükseklik de bitkinin yetişmesini etkileyen ikinci önemli etkendir. Yükseklik arttıkça soğuğun da artmasından dolayı ekvatorda daha yükseklerde yetişebilen kahve bitkisi ekvatordan uzaklaştıkça yüksek bölgelerde yaşayamamaya başlamaktadır. Ayrıca, yağmur diğer bir etken olarak kahve bitkisinin yetişmesini etkilemektedir. İyi kalitede kahveler için yıllık yağış miktarının 250 cm’yi geçmesi gerekmektedir.

Brezilya yıllardır dünyanın en büyük kahve üreticisidir. Brezilya’da Arabika türü (var. Bourbon, Typica, Caturra, Mundo Novo vb.) ve az miktarda robusta türü yetiştirilmektedir. Brezilya kahve üretiminin %95’i Parana, Sao Paulo, Minas Gerais ve Espirito Santo Eyaletleri’nde yapılmaktadır.

Brezilya’da genelde olgun kahve meyveleri dalından kopartılarak güneşte kurutulur. Ancak Brezilya kuru, yarı-yıkanmış ve yıkanmış hasat sonrası işlemlerin üçünü de yapabilen nadir ülkelerden birisidir.

Kahve Hasadı sonrası neler yapılır

Hasat sonrası işlemler kahve çekirdeğinin hasat edildikten sonra kahve çiftliğinde geçirdiği işlemleri belirtmektedir. Bu işlemler; kuru işlem, yarı yıkanmış işlem ve yıkanmış işlemlerdir .

Kahve meyvesi kuru işleme

Kuru ya da diğer adı ile natural işlem genelde hasat sonrasında iklimin kuru ve sıcak geçtiği bölgelerde kullanılır. Kuru işlem daha basit ve genelde daha ekonomik bir yöntemdir. Kahve meyveleri ağaçta normalden daha uzun süre bekletilir ve geç hasat edilir. Meyveler tek tek toplanmak yerine daldan topluca toplanır.

Toplanan kahve meyveleri kurutma alanına götürülür. Meyvelerin kurutulduğu yer genelde düz betondur. Böylece güneşte kurutma işlemi daha verimli olur. Geceleri ve yağmurlu günlerde kahve meyveleri biraraya getirilerek yığın halinde tutulur ve üstü örtülür.

Kahve meyvesinin neminin %12 değerine ulaşması kurutma işleminin bittiğini gösterir. Güneşte kurutma ile yaklaşık üç haftada bu orana ulaşılır. Kuru işlemde kahve meyvesi dışındaki küspesi ile birlikte kurutulduğu için doğal bir tatlılık elde edilmektedir.

Fruktoz, glukoz, arabinoz ve galaktoz gibi serbest düşük moleküllü şekerlerin kuru işlemden geçmiş yeşil kahve çekirdeklerinde daha yüksek olduğu görülmüştür. Kuru işlemden geçmiş kahvelerin güçlü gövdesi ve aroması, yumuşak asitliği ve tatlı bir lezzeti olmaktadır .

Yarı yıkanmış işlemde (pulped) çekirdekler kuru ve yıkanmış işlemlerin arasında bir işleme tabi tutulur. Bu işlemde kahve meyvesinin dış yüzeyini saran küspe tabakası uzaklaştırılır ve kahve meyvesi çekirdeği dışını saran zarı ile birlikte kurutulur.

Kahve hasadı ve kavrulması
Kahve hasadı ve kavrulması

Bu işlemde çekirdek zarının uzaklaştırılması için fermentasyon işlemi yapılmaz. Yarı yıkanmış işlemde kahve çekirdeğinin dışındaki zar kahve içeceğinde şeker lezzetinin ve gövdenin gelişmesini sağlamaktadır. Yarı yıkanmış kahveler orta gövde ve aromada, düşük asitlikte ve bir miktar şekerli lezzettedir.

Yarı yıkanmış kahve çekirdeklerinin yıkanmış ve yıkanmamış çekirdeklerin arasında bir gövdeye sahip olduğu görülmüştür. Bu çekirdeklerin kullanıldığı çekirdek karışımları espressoda oldukça yüksek oranda beğenilmiştir.

Kahve meyvesi yıkama işlemi, Kahve hasadı

Yıkanmış işlemde (fully) yarı yıkanmış işlemdeki gibi kahve meyvesinin küspesi çekirdekten uzaklaştırılır. Kahve çekirdeğinin dışındaki zarın da uzaklaştırılması için fermentasyon işlemi gerçekleştirilir. Yıkanmış işlem ile olgun kırmızı kahve meyvelerinin veriminin arttırılması amaçlanmaktadır çünkü az olgun ya da fazla olgunlaşmış kahve meyveleri olgun kırmızı kahve meyvelerinden ayıklanır.

Kahve meyveleri küspe ayırma makinasından geçer ve kahve çekirdekleri fermentasyon basamağına gelir. Fermentasyon büyük beton tanklar içinde yapılır. Fermentasyonda kahve çekirdeğinin üzerinde kalan zar enzim aktivitesi ile parçalanır ve çekirdekten uzaklaştırılır.

Kahve çekirdekleri genelde doğal olarak fermentasyona uğrarlar. Bu demektir ki enzimlerden kaynaklı bozulma çekirdek üzerindeki zarda zaten olmaktadır. Buna ek olarak maya ve bakteriler ile fermentasyonun verimi arttırılmaktadır. Fermentasyon işlemi 72 saate kadar sürmektedir ancak dışardan pektik enzimi ilavesi ile süre azaltılabilir.

Fermentasyon da rol alan mikroorganizmalar kahve çekirdeğinin dışındaki zarı karbon ve nitrojen kaynağı olarak kullanarak yüksek miktarlarda etanol, asetik asit, laktik asit ve diğer mikrobiyolojik ürünleri üretirler.

Diğer bir deyişle, yıkanmış işlemden geçmiş çekirdeklerde daha yüksek asitlik elde edilmektedir. Daha yüksek asitlikten dolayı ekşi aromanın yıkanmış kahvelerde daha yüsek olduğu söylenebilir. Kahve çekirdekleri fermentasyon tankında balçıklı bir görüntüden pürüzsüz bir görüntüye kavuştuğunda fermentasyon işlemi son bulmaktadır.

Daha sonra kahve çekirdekleri temiz su ile yıkanarak kurutmaya alınır. Bu halde kahve çekirdeğinin nem oranı %50’dir. Çekirdeğin kurutulması güneşte ya da mekanik kurutucularda olmaktadır. Kahve kalitesi açısından hasat sonrası işlemler incelendiğinde yıkanmış kahvenin yıkanmamış kahvelere gore daha iyi kalitede, düşük gövdede, yüksek asitlikte ve daha fazla aromada olduğu görülmüştür.

Kuru, yarı-yıkanmış ya da yıkanmış hasat sonrası işlemlerinden sonra sıra bitirme işlemlerine gelmektedir. Bu işlemler kahve çekirdeklerinin kabuğunun soyulması, boyuta göre sınıflandırılması, farklı renkteki çekirdeklerin ayıklanması ve paketlenmesi işlemleridir.

Kabuk soyma işleminin amacı çekirdek üzerinde istenmeyen parçaların soyulmasıdır. Kuru işlemde bütün meyve kabuğu soyulurken yıkanmış işlemde fermentasyon sonrası çekirdek üzerinde kalan tabaka soyulur.

Kahvenin kavrulması

Kavurma işlemi ısı vererek kahve çekirdeğinin sıcaklığının yükseltilmesi ile aroma gelişimi ve renk gelişimi tamamlandığında işlemin durdurulmasıdır. Endüstriyel kavurma makinalarında basitçe anlatılacak olursa kahvenin kavrulduğu ısının verildiği döner bir hazne bulunmaktadır.

Kahve haznede kavrulduktan sonra haznenin kapağı açılarak kahve çekirdekleri hazne önündeki tepsiye boşaltılır. Bu sırada tepsideki düzenek mekanik bir şekilde kahve çekirdeklerini havalandırarak çekirdeklerin hızlıca soğumasını sağlar.

Kavurma işleminin kontrol edilmesi oldukça önemlidir çünkü öngörülen kavurma sıcaklığı ve kavurma süresinden herhangi bir sapma son üründe istenmeyen aromalara neden olmaktadır. Kavurma makinalarında sıcaklık otomatik olarak kontrol edilmektedir.

Kavurma süresinin kontrol edilmesi ise genelde operatörün kavurmayı dikkatlice izlemesiyle olmaktadır. Kahve çekirdeğinin kavrum sırasında kazandığı renk tonuna göre süre belirlenir. Kavurma renginin yani kavurma seviyesinin net bir şekilde ölçülmesi standart ürün rengi ile yeni kavrulan ürünün renginin karşılaştırılması ile olabileceği gibi renk ölçer cihazlar kullanılarak da olmaktadır .

Kahvenin Fiziksel Değişimleri, Kahve hasadı

Kavrulma sırasında kahve çekirdeğinde meydana gelen değişimler iki aşamada gözlenir. İlk aşama toplam kavurma süresinin % 80’nini oluşturmaktadır. İlk aşamada yaklaşık %12 oranında serbest nem uçar. Bu aşamada yeşil kahve çekirdeği aşama aşama saman sarısı ve sonra açık kahverengi renge dönüşür.

İkinci aşamada ise piroliz olayı gerçekleşir, çekirdek şişer ve hızlı bir şekilde kararma olur. Sonrasında duman çıkışı görülür ve çatırdama sesi duyulur. Bu sırada kahve çekirdeğinin kimyasal yapısınında hızlı değişimler olmaktadır.

Kavurma işleminde çekirdeğin su miktarı ve kavurma sıcaklığının kontrol edilmesi kavurma sırsında gelişen aroma bileşenlerinin de kontrol edilmesini sağlar. Bu iki etken yeşil çekirdeğin belirgin ve arzulanan aroma bileşenlerine sahip olup olamayacağını belirleyen etkenlerdir.

Kavurma sırasında kahve çekirdeğinin ağırlığı sürekli olarak ölçülmektedir. Kahve çekirdeğinin ağırlığının düşmesi hem ekonomik kayıp anlamına gelmekte hem de kavurma derecesinin ne kadar olduğu ile ilgili bilgi vermektedir. Genel olarak çok kavrulmuş kahve çekirdeklerinde ortalama %18 ağırlık kaybı olurken az kavrulmuş kahve çekirdeklerinde %12 civarında ağırlık kaybı olmaktadır .

Kavurma sıcaklığının kontrol edilmesi, Kahve hasadı

Kavurma sıcaklığının kontrol edilmesi, kahve çekirdeğinin kendisine özgü özellikleri dolayısıyla dikkat gerektirmektedir. Kahve çekirdeği karışık bir yapıya sahiptir. Çekirdeğin iç kısmı heterojendir. Kahve çekirdeğinde kavurma sırasında hem endotermik hem de ekzotermik reaksiyonlar olmaktadır.

Kahve hasadı ve kavrulması
Kahve hasadı ve kavrulması

İlk olarak, kahve çekirdeğinin sıcaklığı arttıkça yüzeydeki sıcaklık kahve neminin buharlaşma sıcaklığına ulaştığında kahvedeki nem buharlaşmaya başlar. Kavurma işleminin ilk zamanlarında kahve çekirdeğinin duvarları bütün ve sağlam durumdadır. Bu nedenle, kahve çekirdeği içerisinde buharlaşan nem çekirdek duvarından sızıp geçemez ve çekirdek içerisinde basınç oluşturur.

Böylece kahve çekirdeği şişmeye başlar. Kahvedeki nemin buharlaşması endotermik bir reaksiyondur ve enerjiye ihtiyaç duymaktadır. Reaksiyonda ihtiyaç duyulan enerji çekirdekteki sıcaklık yükselişinin kinetiğini yavaşlatır. Çekirdeğin şişmesi ve giderek kuruması buharlaşan kısım ile dış yüzey arasındaki ısı iletiminde büyük bir düşüşe neden olur.

Bunun sonucunda kuru alanlarda ısı iletimine karşı resistans yükselir. Çekirdeğin merkezinde hem mekanik hem termal stres oluşur ve çekirdek çatlar. Hatta daha yüksek bir stres çekirdeğin gerilme direncini aşarak çekirdeğin patlamasına neden olur.

Kavurma reaksiyonları, Kahve hasadı

Kavurma reaksiyonları 160°C ve üstü sıcaklıkta başlamaktadır. Reaksiyonlar çekirdek yüzeyinden başlar ve kuru, genişlemiş iç yapıya doğru ilerler. Artık gerçekleşen reaksiyonlar ekzotermiktir. Ekzotermik reaksiyonlar başladığında sıcaklık artışı hızlı bir şekilde olmaktadır.

Reaksiyon ürünleri büyük miktarı karbondioksit olmak üzere gazdır. Bu gazlar üretilir ve hücre duvarları tarafından tutulur. Bu durum iç hacimde basınca neden olurlar. Ancak sonrasında sıcaklıkla birlikte zayıflamış veya zarar görmüş hücre duvarları arasından sızarlar. Belirli bir sıcaklıktan sonra hücre duvarları reaksiyon gazlarını tutamayacağı için hacim büyümesi yavaşlar.

Homojen bir kavurmanın yapılması için sıcaklık kontrolü çok önemlidir. Kavurma sırasında çekirdeğin dış yüzeyi, dış yüzey ile orta noktası ve orta noktasında sıcaklık farkları olmaktadır. Çekirdek yüzeyinde kavurma işlemi çekirdeğin orta noktasına göre çok daha hızlı gerçekleşmektedir. Hızlı kavurma buharlaşmanın ve kavurmanın fazla olmasına ve homojen olmayan bir profile neden olur.

Homojen bir kavurma gerçekleştirilebilmesi için sıcaklığın yavaş bir şekilde yükseldiği bir makine seçmek daha yararlıdır. Yeterli kavurma ulaşıldığında çekirdeklerin hızlı bir şekilde su veya hava ile soğutulması gerekir. Bunun amacı reaksiyonları durdurarak daha fazla aroma, renk gelişimi ve hacim artışını önlemektir.

Çekirdeğin yoğunluğu kavurma sonrasında ilk değerinin neredeyse yarısına kadar düşmektedir. Çekirdeğin yoğunluğu ortalama olarak 550-700g/l değerinden kavurma sonrası 300-450g/l değerine düşmektedir. Kavurma sırasında olan fiziksel değişimler nemin uçması, çekirdeğin kuruması, çekirdeğin şişmesi, renkte kararmalar, reaksiyonların başlaması, reaksiyon gazlarının üretilmesi ve aroma gelişimi olarak özetlenebilir.

Kahvenin Kimyasal Değişimleri, Kahve hasadı

Kahve çekirdeğinde aroma gelişimi özellikle kavurma sırasında olmaktadı. Kahvedeki en hoş aromaların da kavurma sırasında geliştiği bildirilmiştir. Yeşil kahvenin kavrulmasıyla birlikte kahvedeki bileşenler karamelizasyon, maillard ve diğer termal reaksiyonlara uğrarlar.

Kavurma’nın aroma gelişiminde büyük etkisinin olması kavurma üzerinde bir çok araştırmanın yapılmasına yol açmaktadır. Bu konuda yapılan araştırmalar iki ana başlıkta toplanabilmektedir.

Bunlardan birincisi yeşil kahve çekirdeğinde bulunan ve aroma gelişimine neden olan öncü aroma maddelerinin araştırılması ikincisi ise kavurma sıcaklığı, kavurma zamanı gibi teknik konuların aroma gelişimine etkisinin incelenmesidir.

Yeşil kahve çekirdeği kahvenin ham maddesidir. Yeşil kahve çekirdeğinde aroma öncüleri vardır ve bunlar kavrum sırasında gelişir. Kavurma işlemi uçucu aromaların gelişimini sağlar. Farklı kavurma sıcaklıkları ve ortamları farklı kompleks aroma gelişimlerine neden olur.

Kavurmada ki en önemli reaksiyonlardan bir diğeri maillard reaksiyonudur. Bu reaksiyon büyük miktarda renk ürünlerinin, melanoidlerin, uçucu ve uçucu olmayan bileşenlerin üretilmesinde öncü görevdedir. Maillard reaksiyonu inversiyon şekerler ve başka karbonhidrat parçaları ile amino grupları arasında olmaktadır.

Maillard reaksiyonu, Kahve hasadı

Maillard reaksiyonu düşük aktivasyon enerjisine ihtiyaç duyar. Ortamda aktif nitrojen bileşenler (aminoasitler, proteinler ve peptidlerde serbest amino grupları) var ise maillard reaksiyonu kolaylıkla gerçekleşir. Bu nedenle kahve çekirdeği kavrulduğunda çekirdekteki protein miktarında çok az bir değişiklik olduğu görülürken nitrojenli bileşenlerin tamamen değiştiği fark edilmiştir.

Maillard reaksiyonunun hem uçucucu hem de uçucu olmayan düşük moleküllü ürünleri kahve aromasının gelişmesinden ve kahverengi renginin oluşmasından sorumludur.

Kavurma sırasında kafeinde de bazı değişiklikler olmaktadır. Kafein bir purin zinciri sistemidir ve beyaz renkte bir bileşendir. 236°C’de erimeye başlar ve 178°C’de sublimleşir. Kafein kokusuzdur ve belirgin bir acı (bitter) lezzeti vardır. Ancak kahve içeceğindeki acı tadın kafein oranıyla ilişkisinin anlaşılması için daha fazla çalışma yapılması gerekmektedir.

Yeşil kahve çekirdeklerindeki kafein miktarları büyük farklar gösterebilmektedir. Genel olarak robusta çekirdeklerinde kafein oranı arabika çekirdeklerine göre daha fazladır. Kuru miktarda kafein oranı robustada %2,2 iken arabikada %1,2’dir. Kavurma sırasında çekirdeğin sıcaklığı hem ısının etkisi hem de ısıveren kimyasal reaksiyonlar ile 200°C’ye ulaşabilmektedir ve bu sıcaklık kafeinin süblimleşme sıcaklığından yüksektir.

Bu noktada kafein miktarında bazı kayıplar olmaktadır ancak kavrumla birlikte kahve çekirdeğinin de ağırlığı azaldığı için kavrulmuş çekirdekte kuru bazda kafein miktarının % 10’a kadar arttığı görülmektedir.

Polifenolik bileşenler, Kahve hasadı

Kavurma işleminin kahvedeki polifenolik bileşenleri etkilediği görülmüştür. Kahve içeceğindeki bioaktif bileşenlerin miktarı ve antioksidan özellikleri kahve çekirdeğinin çeşidine ve kavurma işlemine gore değişmektedir (Hecimovic, Belscak-Cvitanovic, Horzic, & Komes, 2011). Az ve orta kavrulmuş kahve çekirdeklerinden yapılan içeceklerde maillard reaksiyonu antioksidan aktivitesini arttırmaktadır. Ancak; fazla kavrulmuş çekirdeklerde polifenollerin bozulması antioksidan aktivitesinde düşmeye neden olmaktadır.

Bu nedenle yüksek antioksidan seviyesinde kahve üretmek için kavurma işlemi kontrol edilmelidir. Az veya orta kavrulmuş çekirdeklerin daha çok tercih edilmesi bu yararlı bileşenlerin korunmasını sağlayacaktır.

Kavurma sırasında karbon dioksit, aldehitler, ketonlar, esterler, asetik asit, metanol, yağlar ve gliserol kahve çekirdeğinde gaz haline geçer. Farklı uçucu bileşenler farklı sıcaklıklarda yıkılır. Piroliz işlemi devam ettikçe indirgenme ve lezzet, aroma gelişimi devam eder.

Kavrulmuş kahvede bulunan karbonil gruplar kahvenin koku ve lezzet özelliklerini belirlerler. Örneğin; aldehidler genelde, odunsu, pişimiş meyve-fındık, keskin gibi geniş lezzet aralığının hissedilmesine neden olur.

Ketonlar aldehitlerden daha az keskindir. Ancak benzer aromaları oluştururlar.

Esterler daha yumuşak ve meyvemsi aromalara neden olur.

Asitler ise sirkeden çikolataya, yanmış karamele kadar koku yayabilirler ancak bazıları da kokusuzdur.

Karbonil grupların türü ve miktarı kahve içeceğinin lezzetini ve aromasını belirgin bir şekilde değiştirmektedir.

Kahve hasadı ve kavrulması, kahve ağacı

Yorum ekle

yazmak için tıklayın