Smart Roasting: Revolusi Pemanggangan Kopi dengan AI, Akankah Menggusur Metode Konvensional?

PERUBAHAN AROMA PADA PROSES ROASTING KOPI

Biji kopi hijau, juga dikenal sebagai kopi mentah, memiliki kekakuan yang tinggi dan tidak memiliki unsur-unsur penting yang diperlukan selama pencicipan minuman. Dengan pemanggangan, terjadi perpindahan panas dan massa, dan biji menjadi lebih rapuh, dengan warna lebih gelap, memungkinkan penggilingan dan penyiapan minuman. Biji kopi dipanggang pada suhu berkisar antara 180 hingga 240 C dan waktu proses dapat bervariasi dari 5 hingga 15 menit. Rasio waktu-suhu ditentukan sesuai dengan derajat pemanggangan yang diinginkan.

Beberapa jenis teknologi pemanggangan kopi tersedia saat ini. Dari segi teknik penyangraian, biji kopi disangrai secara tradisional dengan sistem batch atau kontinyu. Panas dapat berpindah ke biji kopi melalui kontak langsung dengan permukaan logam panas, limpasan (udara panas), dan radiasi. Pemanggang drum adalah jenis pemanggang yang paling umum tersedia untuk keperluan rumah tangga dan industri. 

Mereka terdiri dari silinder berputar horizontal yang memanggang biji kopi yang ditempatkan di dalam, terus mengedarkannya, dan memanaskannya dengan udara panas yang dipompa melalui bagian tengah silinder atau sisi berlubang untuk memastikan pemanggangan seragam. Baru-baru ini, teknologi pemanggangan fluid-bed telah digunakan di industri, dimana gas panas berkecepatan tinggi diarahkan ke biji kopi, biasanya dari bagian bawah mesin pemanggang, sehingga gas memanas dan menggerakkan biji kopi secara merata

Proses pemanggangan dibagi menjadi: (i) pengeringan, ditandai dengan hilangnya air (sebagian) dan kehilangan zat volatil; (ii) pemanggangan, yang terdiri dari pirolisis, reaksi Maillard, dan karamelisasi, dengan pelepasan CO2; dan (iii) pendinginan, yang dapat terjadi melalui udara dingin atau percikan air. Memanggang dianggap sebagai langkah paling penting, yang berkontribusi terhadap warna, aroma, dan rasa biji kopi.

Proses pemanggangan kopi terdiri dari tiga transformasi kimia penting: pirolisis, reaksi Maillard, dan karamelisasi. Sebelum proses pemanggangan, biji kopi melalui tahap pengeringan hingga kadar airnya mencapai 8--12%. Pada awal pemanggangan, biji kopi mulai menunjukkan warna kekuningan akibat reaksi pirolisis, disertai hilangnya kelembapan dan massa. Sukrosa mulai diubah menjadi glukosa dan fruktosa, disertai dengan degradasi karbohidrat dan asam amino. Kemudian, terjadi reaksi Maillard, yang mengarah pada pembentukan beberapa molekul baru yang bertanggung jawab atas pengembangan kualitas warna dan aromatik, biasanya pada suhu mendekati 160 C.

Reaksi Maillard merupakan kompilasi reaksi non-enzimatik antara gula pereduksi dan senyawa dengan gugus amino bebas, dan terjadi terutama pada makanan yang mengalami proses termal. Pada fase pertama reaksi, terjadi kondensasi antara gugus amino dari protein, peptida, atau asam amino dan gugus karbonil gula pereduksi. Kondensasi melepaskan air dan membentuk basa Schiff yang tidak stabil. Pada tahap kedua, basa Schiff menata ulang dirinya sendiri, membentuk produk Amadori atau Heyns yang, pada tahap ketiga dan terakhir dari reaksi, difraksinasi dan mengalami reaksi dehidrasi, retro-aldolisasi, dan enolisasi, menghasilkan senyawa dikarbonil dan produk karbonil tak jenuh. (senyawa heterosiklik, redukton). Dari rangkaian reaksi ini dapat terbentuk senyawa 5-hidroksometilfurfural (HMF) dan siklik dengan reaktivitas tinggi. Senyawa antara seperti HMF dapat dipolimerisasi, membentuk senyawa stabil berwarna gelap yang disebut melanoidin .

Terakhir, pada tahap karamelisasi, sisa uap air dari biji kopi menguap dan retakan pertama terjadi, karena tekanan internal (akumulasi gas yang terbentuk) dan pemuaian biji, biasanya pada suhu antara 170 C dan 200 C (kurang-lebih). Pada tahap ini, gula dan minyak atsiri mulai dilepaskan di bagian luar biji kopi, sehingga biji kopi berubah warna menjadi coklat. Retakan kedua menandakan bahwa proses pemanggangan hampir selesai, dan penyelesaiannya tergantung pada derajat pemanggangan yang diinginkan. Setelah itu, biji kopi didinginkan dan diistirahatkan (18-24 jam), yang merupakan langkah penting dalam pelepasan CO2 .

Pada proses sangrai yang lebih ringan, kopi akan menunjukkan lebih banyak "karakter asal"---rasa yang diciptakan oleh variasi, pengolahan, ketinggian, kandungan tanah, dan kondisi cuaca di lokasi penanamannya. Saat biji kopi berubah warna menjadi coklat tua, rasa asli dari biji tersebut hilang karena rasa yang diciptakan oleh proses pemanggangan itu sendiri. Pada proses sangrai yang lebih gelap, "rasa sangrai" sangat dominan sehingga sulit membedakan asal biji yang digunakan dalam sangrai. Kopi hijau mengandung berbagai jenis asam, ada yang enak rasanya dan ada yang tidak. Yang paling penting bagi pemanggang adalah asam klorogenat (CGA). Salah satu tujuan utama pemanggangan adalah untuk memecah asam yang tidak menyenangkan ini

Moga bermanfaat ****