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清晨來杯咖啡醒醒腦,工作來杯咖啡提振精神,下午茶來杯咖啡增添休閒氣氛,許多人生活總離不開咖啡。根據國際咖啡組織(ICO)調查,2018年台灣人一年喝掉28.5億杯咖啡,市場規模超過700億元,更有大型連鎖業者上看800億元。但咖啡良窳相差甚大,你喝的是什麼樣的咖啡?全球知名的正瀚生技長年以科技方法推動「精準農業」,立足中科後正以一套精準科學的方法改變咖啡的種植和烘焙技術,大幅提升咖啡的質與量,爭取全球咖啡說話權,並成為台灣之光!

■文.圖╱楊順發



咖啡樹原產於非洲亞熱帶地區,以及亞洲南部的一些島嶼,後來隨著殖民主義流傳到世界各國,遍布超過70個國家,主要產區在美洲、東南亞、印度等赤道地區,如今已成為全球貿易量最大的農產品,且在全球期貨貿易額度第二高(最高為石油)。根據Business Insider 研究,全球咖啡產值超過千億美元、約當新台幣3兆元,包括從業人口、創業人口及消費人口都持續成長中。然而,咖啡前景卻也同時存在若干隱憂。受到天候異常、病蟲害侵襲、人口激增和耕地驟減等因素的衝擊,糧食危機一直揮之不去,咖啡亦在行列之內。

將最先進的農業生技導入台灣

2013年在全球農業資材市場占有一席之地的台裔傑出人士吳正邦,在我政府的鼓勵下自美返台創立正瀚生技,投入尖端的農業生技研發生產,成為跨國農業生技新產品研發型企業,自建國際級植物系統研發中心,從彰濱工業區的高等實驗室、到2018年啟用中科中興園區之全球研發中心,不斷投資提升軟硬體建設,致力於開發出有助於全球農業發展的新藥配方,更要提升台灣在農業生技領域的國際地位。

該公司在中興新村高等研究園區設立了亞洲唯一、也是最先進,占地廣達數公頃的中央實驗室,從物理、化學到藥理、毒物等各方面,以一條龍方式透過最先進、最精密的儀器,並網羅百餘位博、碩士主持各項研究分析,幫助農民解決各項疑難雜症。長年來一直和世界各國農業機構共同攜手合作,透過高科技的農業生技所研發的氣候調理控制、肥料分配控制和生長定向控制等尖端技術,致力於提高全球各地主要經濟作物的產量和品質,包括大豆、玉米、棉花、苜蓿、葡萄、草莓等等,還包括了咖啡在內。

透過功效精準之活性成分(AI),對植物基因進行調控,藉以達到增加作物產量、提高作物品質的目的,以此技術開發出來的植物生長調節劑、生長刺激素、高效肥料等產品配方,用量更省、效果更好,符合新一代農業所需。目前已廣被美國、加拿大、澳洲、巴西、阿根廷、烏拉圭、智利等多個國家採用,應用對象其中還包括了世界各個產地的咖啡莊園。藉由這種先進尖端的科學方法,從土壤、種子到栽作、生長、收成,一切都可以掌控而達到預期的目標,吳正邦稱之為「精準農業」。

吳正邦指出,全球咖啡不僅正面臨前述難題,栽作和烘焙的技術也缺乏一套科學的方法,精準種植出高優質且能掌握住各種風味烘焙的咖啡。吳正邦指出,全世界咖啡樹種植地理環境、微生物系統不盡相同,產出的咖啡豆內含物不同,影響生豆風味前驅物,也決定了咖啡價格。為了幫助全球咖啡農(含台灣)提高產能和品質,增加他們的收入,正瀚也在中興新村園區增闢了「風味物質研究中心」,提供專業咖啡課程和SCA認證,並提供專業人員研習、進修和考照。根據大數據,研究咖啡種植、後製和沖泡等數據分析,希望在國際間奠定台灣咖啡品牌,爭取發言權。

為了實際驗證,該中心與阿里山咖啡莊園合作,將咖啡杯測分數大幅提高五分以上,近年因而培育了不少咖啡冠軍得主。2019年3月在該中心舉辦為期6天的兩岸盃30強邀請賽暨國際咖啡論壇,美國咖啡品質學會(CQI)董事會董事蘇拉妮妮.梅農女士(Ms. Sunalini Menon,30強賽主審),以及雲南國際咖啡交易中心總經理舒洋受邀蒞會,海峽兩岸咖啡農、咖啡企業、咖啡專家與杯測師共聚一堂,聽演講、Q&A、評鑑30強賽豆、看頒獎典禮、試飲前10名賽豆、分享咖啡經。受邀18名嘉賓,對寶島量少質精的咖啡與山清水秀的美景,驚豔不已!



成功爭取到國際咖啡感官論壇

2019年7月世界精品咖啡協會(Specialty Coffee Assocation,SCA)也與正瀚生技合作,舉辦國際咖啡感官論壇,共有亞洲200名咖啡專業人士與會,由全球頂尖咖啡感官權威專家討論。「感官論壇」為咖啡科學界年度盛事,各國競相爭取主辦權。正瀚咖啡研究中心COFFEELAND以獲得SCA認證、全亞洲規格最高的咖啡專業研究中心,以及長期在咖啡領域的學術累積,獲得本屆「感官論壇」主辦權,吸引來自亞洲各國超過150位咖啡專業人士報名。有台灣咖啡王子美名的方正倫,在國際咖啡豆競賽屢次得獎,他和2014年世界盃咖啡杯測師冠軍劉邦宇也是這次學員。方正倫說,台灣的咖啡產能不大,但靠著品質和技術提升,培育出台灣特有咖啡,並移植到其他國家栽培,才能在全球咖啡佔有一席之地。

論壇由SCA首席研發長Peter Giuliano領軍。SCA為非營利性組織,從咖啡生產製造、咖啡風味定義,到專業咖啡師培育,是全球咖啡產業最具權威的認證機構;相關學術與專業知識發表,也帶領全球咖啡市場新風潮。美國精品咖啡協會和咖啡品質創始人泰德林格也到場,泰德.林格撰寫的「咖啡杯測師手冊」(The Coffee Cupper’s Handbook),和「咖啡萃取手冊」(The Coffee Brewing Handbook),是咖啡職人和設計咖啡館必備寶物。泰德林格說,台灣是個海島從氣候環境來說,咖啡風味會不一樣,他品嚐台灣咖啡後相當驚艷,與其他國家咖啡明顯區隔,這對發展台灣咖啡很有幫助。

「風味物質研究中心」可以說完全掀開了咖啡的面紗,讓人們對咖啡有更深入且完整的了解。該中心人員何豐儒指出,烘焙咖啡就是把生豆含有的前驅物藉熱能轉換成風味物質,長期以往人們都是藉由經驗和運氣焙烘出各種風味的咖啡,也因為如此常會有誤判及若干因素干擾(如生豆良窳、天氣、溫度、濕度…),致使咖啡過於苦、酸,及產生雜味。根據研究分析生豆中至少含有三百多種成份,經過烘焙會進行四大反應─脂化、梅納、焦糖化、乾餾,交織成一千多種不同的風味,概可分為六大群組─水果、花香草本、烘焙、乾餾、有機酸、瑕疵。正瀚的中央實驗室用科學方法已精準分析出203項風味物質,並找到其對應的前驅物,進而藉化學分析可得知其杯測得分和市場價值。

以下對六大群組概略說明。水果群組:熟豆水果風味的代表成份有46種,主要來自生豆源生性成分,以及醇和酸在120∼200℃的酯化反應。此族群是精品咖啡的關鍵因素,左右杯測分數和價格的高低。目前最受歡迎的風味包括:檸檬、蘋果、杏桃、莓果、鳳梨、哈密瓜、葡萄、香蕉、萊姆酒等,其對應的風味物質成份都已被正瀚生技分析出來,且加以精準掌握!

花香草本群組:花香代表成份有13種,同樣是精品咖啡的關鍵因素。成份來源是生豆源生性,目前風味物質成份可以對應的香氣包括:玫瑰、薰衣草、茉莉花、蜂蜜。這個群組的源生性成份會隨著烘焙程度的下降,焙度越深成份含量越低。草本代表成份有9種,分正面和負面風味,正面風味以薄荷為代表,負面風味則以菸草和蒜味為主。

烘焙群組方面:代表的風味包括:奶油、巧克力、堅果、焦糖、楓糖等,乃由梅納反應和焦糖化反應所作出的貢獻,係咖啡味主要的來源。奶油、巧克力、堅果風味代表的成份共30種,由咖啡中的還原糖(蔗糖→葡萄糖┼果糖)與胺基酸(蛋白質裂解),在烘焙溫度140∼180℃發生的一系列複雜反應,其生成結果概分兩大類─大分子物質類黑精和中小分子(包括還原酮、醛和雜環化合物)。焦糖、楓糖風味代表的成分有15種,主要來源是焦糖化反應,由生豆內的糖類(如蔗糖、果糖、葡萄糖)加熱到170∼220℃時所發生的脫水和降解現象。此外還伴隨褐變反應,生成了焦糖聚合物和裂解產物。

乾餾群組代表的風味包括:香料、煙醺、木頭等,來源是在烘焙過程中,由生豆內的成分綠原酸加熱到210∼240℃時,伴隨生豆水份很少的情況下,經由乾餾反應產生香草醛和愈創木酚等成份。香料是一般常見的風味,對應風味物質有10種,主要係由綠原酸降解所產生的肉桂、丁香、香草等不同的風味。煙醺是負面風味,對應成份有7種,主要由生豆的綠原酸和葫蘆巴鹼降解所產生。烘焙過程脫水不足容易綠原酸走降解路徑而產生較濃的煙醺感。木頭亦屬負面風味,對應物質成份有5種,栽作或儲存不當,以及烘焙時乾餾裂解都會產生木頭風味。

有機群組代表風味有:乳酸、葡萄糖、檸檬酸、蘋果酸、醋酸等,係影響杯測分數酸值的關鍵成份。水果調性的酸值會大幅提高杯測的分數。而乳酸和醋酸若是烘焙曲線不適當時,容易產生高含量尖酸,杯測時則會大大扣分。

瑕疵群組代表的風味有:發酵、酒精、藥水、泥土、金屬、黴菌、過季豆、焦油等刺激負面風味,都是杯測時的大忌,大多是後製加工不當或儲存不當造成;尤其巴西商業豆常出現藥水味。有時可以參考烘焙曲線藉某些程度的烘焙加以修正。



無私地將科學數據與全球分享

此外,透過中央實驗室嚴謹、精準的分析,目前也已掌控生豆各個成份轉換比重。生豆主要成份包括蔗糖、胺基酸、綠原酸,其中蔗糖參與了59種風味物質的生成,藉由梅納反應、焦糖反應和降解反應,產生了咖啡30%的香氣,是關鍵的正面成份。胺基酸參與了43種風味物質的生成,主要經由梅納反應產生21%的香氣。綠原酸參與了7種風味物質的生成,主要經由降解反應提供35%的香氣。

上述全是生豆內部的條件,另有外在的因素會影響生豆品質的良窳,其中包括:採收、處理方法和儲存,以及烘焙的方式和技術。咖啡果實因為成熟時間不一致(即同一棵咖啡樹上會同時存在成熟和未成熟果實,所以必須人工採收, 無法以機器取代,工人採收的經驗有所不同,致使每批品質不穩定!

咖啡從採收時的濕果到最後咖啡豆完全乾燥(含水量約為9∼13%)的過程,因各產區條件(水文、土壤、交通、人力資源、地形、氣候)不同,故各產區都擁有最合適的後製處理方式,概略可分為日曬法、水洗法、蜜處理、半日曬、半水洗。各有優缺點,咖啡研究中心COFFEELAND特別委請專家設計最先進也最齊全的烘焙設備,藉以修正各種不同處理方法產生的缺點,及強化突顯其優點,再透過科學方法分析,將數據提供給咖啡農和咖啡加工業者參考。

為了無私地將這些科學數據與全球分享,並為台灣在全球咖啡產業中取得發言權,由正瀚生技董事長吳正邦發起的「國際咖啡研究學會」,是台灣第一個以研究為目的的咖啡領域非營利組織,會員涵蓋知名學界代表、世界咖啡賽事台灣區冠軍得主、台灣指標咖啡莊園主等,完整覆蓋咖啡從種子到豆子、豆子到杯子全產業鏈。

吳正邦指出,「國際咖啡研究學會」有五個目標,包括:一、促進國內外咖啡之學術研究、交流及合作;二、促進會員間咖啡知識之交流與經驗分享;三、舉辦國內外咖啡學術討論會、研討會與分享會等;四、成立平台舉辦政府或學術界委託之咖啡推廣活動,增進大眾對於咖啡之了解;五、舉辦各式咖啡競賽,增進台灣咖啡在國際之競爭力。

值得注意的是,「國際咖啡研究學會」是台灣第一個以「科學研究」咖啡全產業鏈為主的非營利組織,研究範疇包括世界咖啡樹種、田間栽培管理、農業資材開發、以及咖啡豆的後製、烘焙、研磨與沖煮等等,未來將與正瀚生技「風味物質研究中心」、以及國內外咖啡相關單位合作,透過田間試驗、化學分析、大數據資料庫等精準科學方式,協助提高台灣咖啡全產業鏈的產值。

而為了向世人展示多年來在咖啡方面的研究成果,正瀚於2015年8月設立了COFFEELAND極品咖啡莊園,主要營業項目為咖啡熟豆與濾掛咖啡包。占地522坪的先進生產線,遵行標準化作業流程,提供客戶優質的第三波精品咖啡。專業人員擁有多張國際認證杯測師、烘豆師的高階證照,從生豆進口、剔除瑕疵豆、烘焙曲線設定、配方豆風味鑑定到出廠前的衛生檢測,均透過食品安全管理系統的嚴格把關,確保每一顆極品莊園咖啡豆,飽含千香萬味與健康能量,為廣大咖啡族添增生活樂趣。



耗資一億元蓋「療癒咖啡館」

日前並在中科管理局一樓設置旗艦店,為中科新貴們提供一處享受極品咖啡的好去處。但吳正邦並不以此為滿足,他說英國倫敦近郊有一座舉世聞名的邱園(Kew Gardens),原是英國皇室園林,蒐羅了大約5萬種植物,約占已知植物的7分之1,目前是聯合國認定的世界文化遺產,成為世界各地人們的朝聖景點。為了互別苗頭,正瀚正與台大醫學系、台大森林系和台大園藝系合作,以一億元新台幣打造一座位在玻璃建築內的「療癒咖啡」,蒐羅台灣特有樹種打造室內森林,期以芬多精搭配極品咖啡香療癒人們的身心靈,並能成為國內外人士在造訪故宮之外,另一個必訪之地。

根據財政部海關進出口貿易統計,2008年到2018年台灣咖啡豆進口量在十一年間成長2.1倍,咖啡也因此被稱為「黑金」產業。吳正邦表示,正瀚生技看好咖啡產業的發展潛力,儘管目前台灣的咖啡種植面積僅有九百公頃,在全球咖啡產業中微不足道,但近來在正瀚推動的「精準農業」協助下,無論是種植品質或烘焙技術,均展現輝煌的成績,在國際間發光發熱,成功取得發言權。吳正邦希望藉由一己之力,為台灣農業生技產業帶來正面影響,集眾人之力,讓台灣成為改變全球農業的新支點,一起「生根台灣、走向世界」!