Такие органолептические или чувственные характеристики, как горечь, мягкость или красный цвет не являются внутренними свойствами объектов, это результат взаимодействия человека и объекта посредством его или ее органов чувств. Поэтому восприятие любого объекта внешнего мира не может быть объективным, это заведомо субъективный процесс.

Процесс дегустации начинается с ряда определенных сенсорных стимулов, а именно молекул аромата и вкусовых компонентов в кофе. Заимствуя компьютерную терминологию, мы можем сказать, что свободные молекулы кофе – это «вводная информация» (стимулы), получаемая нервными окончаниями наших органов чувств. Рецепторная клетка трансформирует стимул в электрохимический импульс — язык нашей нервной системы. Далее эта первичная информация структурируется и посылается в мозг в виде неопределенных «данных» (ощущений). Распознавание этих ощущений происходит после вовлечения соответствующих областей мозга, происходит процесс декодирования и ощущения становятся «итоговой информацией» (восприятием). Восприятие, или чувственное распознание – это психический процесс, в котором берутся некие чувственные данные, обрабатываются и в результате определяются их значения с использованием предыдущего опыта и памяти.

Когда некое вещество воздействует на наши органы чувств, мозг преобразует сигналы и пытается идентифицировать их. А, чтобы быть распознанным, вещество должно обладать некоторой минимальной интенсивностью. Наши органы чувств имеют минимальный и максимальный пороги чувствительности. Эти пороги могут широко варьироваться в зависимости от наследственности, натренированности и опыта.

Выделяют четыре типа порогов:

Нижний порог ощущения: минимальное количество субстанции, необходимое для возникновения ощущения, которое хотя и может быть воспринято, но не сможет быть идентифицировано. В этом случае мы скажем: «Я что-то чувствую».

Нижний порог восприятия: минимальное количество субстанции, необходимое для возникновения ощущения, достаточного, чтобы распознать эту субстанцию. В этом случае мы скажем: «Я чувствую карамель».

Разностный порог чувствительности: такое количество субстанции, которое необходимо добавить к уже распознанному количеству, чтобы различить разницу в его содержании. Другими словами, это дает нам возможность определить разницу в интенсивности субстанции: если мы попробуем водный раствор, содержащий 4 грамма сахарозы на литр, и раствор, содержащий 5 грамм сахарозы на литр, мы не почувствуем разницы между ними. Если вместо 5 грамм раствор будет содержать 35 грамм на литр, мы тотчас поймем, что он слаще первого образца.

Верхний порог чувствительности: максимальное количество субстанции, после которого мы уже не сможем далее найти различий в интенсивности. В этом случае рецепторы достигают максимальной отметки насыщения. Органы чувств представляют собой специализированные ответвления нашей нервной системы, ее пути доступа к окружающему нас миру и нашему телу, через которые мы получаем информацию о состоянии обоих.

Наша сенсорная система обладает не только периферической чувствительностью – зрительной, слуховой, кожной (тактильное чувство, а также чувство боли и тепла), химической (обоняние и вкус) – она также имеет и другие формы глубинной чувствительности – наши внутренние чувства – ответственные за ощущения голода и утомления, управляющие нашим дыхательным ритмом и многими другими функциями (органо-висцеральный тракт). Более того, наше тело также обладает двигательным чувством, включающим в себя вестибулярный аппарат (управляет нашим чувством баланса) и соматическую чувствительность (позиция, движение, давление, вибрации).

Природа обеспечила каждый орган чувств отдельными специализированными нервными клетками – рецепторными клетками. Эти клеточки формируют рецепторы, чьи анатомические отделы служат средством связи с окружающим миром посредством различных форм энергии. И действительно, рецепторы подразделяются на типы в зависимости от того, на какую энергию они реагируют:

Энергия света: наша зрительная система реагируют на свет с помощью фоторецепторов;

Химическая энергия: наши чувства вкуса и обоняния реагируют на свободные молекулы в ароматах и субстанциях имеющих вкус с помощью химических рецепторов;

Механическая энергия: наши тактильное и слуховое чувства взаимодействуют с ощущениями давления, движения и звука посредством механических рецепторов;

Тепловая энергия: наше чувство, которое реагирует на изменения температуры и воспринимает тепло и холод посредством терморецепторов.

Существуют определенные ограничения в восприятии:

Нейрологические, наши органы чувств не способны воспринимать многие проявления этого мира, например, мы не способны воспринимать рентгеновское излучение и звуки до 20 и более 20 000 Гц; Личностные и социальные, опыт восприятия у всех людей разный и, например, если вы не пробовали манго, вы никогда не сможете найти этот дескриптор в кофе.

Несмотря на то, что в процессе эволюции чувство обоняния у человека ухудшилось, по подсчетам некоторых исследователей, обоняние человека может различать 4 000 запахов (некоторые источники утверждают, что более 10 000). И тем не менее обоняние в 10 000 раз более чувствительное, нежели чувство вкуса. Нос – это ворота к волшебному миру ароматов, и все же, в противоположность общему мнению, не ноздри являются местом, где происходит восприятие запахов; запахи воздействуют на слизистую оболочку обонятельной системы, расположенной внутри, в самой глубокой части носовой полости, рядом с черепной костью, прямо под мозгом.

Восприятие запахов и ароматов играет ключевую роль в органолептическом анализе кофе, в котором можно обнаружить более чем 800 вкусо-ароматических компонентов. В кофе мы распознаем летучие ароматические компоненты (aromatic components). Аромат возможно распознавать, только если вещество находится в газообразном состоянии.

Смешанные с воздухом молекулы ароматов поступают в нос или ретроназальный тракт к обонятельному органу, который представляет собой слизистую оболочку с мириадами нейронов. Эти обонятельные нейроны представляют собой биполярные элементы, которые простираются от внешней поверхности слизистой до обонятельной луковицы. Множество обонятельных окончаний волосков, которые называются цилии, защищенные тонким слоем слизистой, выступают из нее. Рецепторы, расположенные на волосках, реагируют на молекулы аромата, запуская цепочку биохимической реакции, которая делает возможным перемещение чувственных сигналов по нервным волокнам в мозг.

Таким образом, обоняние стимулируется через два различных пути: первый – прямой (ортоназальный), второй – непрямой (ретроназальный). Вещества, издающие приятные ароматы и воспринимаемые через назальный канал, называются «scents» или «fragrances», а те, которые воспринимаются через ретроназальный канал, в свою очередь, называются «aromas».

Вдыхаемые через ноздри молекулы аромата напрямую попадают в обонятельный центр. Обычные потребители обычно путают ощущения, получаемые вдыханием ароматов через ретроназальный путь, со вкусовыми. Этот непрямой путь проходит через канал, соединяющий ротовую полость с носом (носоглотка, или эпифаринкс). Важно учитывать информацию, получаемую от восприятия ароматов, попадающих к обонятельному центру без всяких задержек ретроназальным путем, и получаемую от восприятия ароматов назальным путем, поскольку вместе они составляют полную картину в органолептическом анализе кофе.

Механизм восприятия ароматов гораздо сложнее, чем механизм восприятия вкусов и непосредственно связан с памятью. Мы можем распознать только тот аромат, который мы уже знаем. Вся информация, поступающая из обонятельных рецепторов в мозг, сравнивается с «библиотекой запахов». Чем больше наша библиотека, тем быстрее и точнее мы распознаем ароматы в кофе. В отличие от восприятия вкуса, которое зависит от количества рецепторов, базу ароматов можно нарабатывать. В этом может помочь набор ароматов Scenton.

Любой кофе обладает своим уникальным набором ароматических характеристик, которые связаны с его происхождением и терруаром, и формируют букет кофе. Когда одновременно присутствуют два или более обонятельных стимула, возможен один из 6 результатов:

● Среди известных ароматов воспринимается некоторый новый;
● Два различных аромата воспринимаются отчётливо, при этом внимание сначала фиксируется на одном, затем на другом;
● Ароматы воспринимаются поочередно;
● Ароматы воспринимаются одновременно, но раздельно;
● Один аромат маскирует другой;
● Один аромат нейтрализует другой.

Распознавать вкус мы можем благодаря специализированным рецепторам, расположенным во рту, как на поверхности языка, так и в меньшей степени на нёбе, гортани и глотке. Сгруппированные вместе эти рецепторы формируют вкусовые почки, которые в свою очередь образуют вкусовые сосочки.

Вкусовые сосочки подразделяются на четыре группы: грибовидные (fungiform papillae), листообразные (foliate papillae), округлые (circumvallate papillae) и нитевидные (filiformpapillae), которые различаются по форме, функциям и количеству почек, которые они содержат.

Грибовидные сосочки получили свое имя благодаря своей схожести по форме с грибом. Они расположены на кончике и не передней его части языка, они содержат мало вкусовых почек. Эти сосочки можно увидеть после того, как вы съели что-то окрашенное. Составляют 50% вкусовых почек, наиболее чувствительны к сладкому вкусу.

Листообразные сосочки содержат сотни почек и выглядят как ряд вертикальных складок по бокам языка. Насчитывают 25% от общего количества почек и наиболее чувствительны к соленому и кислому вкусам.

Округлые сосочки имеют округлую форму и также содержат много вкусовых почек. Они находятся в основании языка и напоминают перевернутую букву «V». И несмотря на то, что их меньше, они больше по своему размеру и более выпуклые. Также насчитывают 25% от общего количества почек и наиболее чувствительны к горькому вкусу.

Нитевидные сосочки самые многочисленные и разбросаны по всему центру языка. Они не содержат вкусовых почек, поскольку их задача передавать тактильную информацию, о консистенции кофе.

Карта вкуса считается устаревшим и лишь отчасти правильным подходом к анализу восприятия вкуса, который появился в результате неправильной интерпретации данных в 1900-х. Он выделяет четыре точных области на языке, имеющих чувствительность к одному из четырех вкусов. Сладость воспринимается рецепторами, расположенными на кончике языка, кислотность и соленость – рецепторами, расположенными по бокам языка, а горечь – рецепторами, расположенными на корне языка. В действительности вкусовые почки не подразделяются на восприятие определенного вкуса, поскольку волокна отдельного сосочка дают многогранный ответ на различные стимулы. И хотя есть некоторые различия, чувствительность по всей поверхности языка изменяется незначительно.

Сколько существует вкусов?

Сладкий вкус – связан с восприятием простых углеводов.
Соленый вкус – связан с восприятием минеральных веществ, различных солей.
Кислый вкус – дает понять, что-либо пища еще не созрела, либо уже испортилась.
Горький вкус – дает понять, что пища может быть ядовита.
Умами – связан с восприятием белковых продуктов.


Горечь
Ощущение горечи может варьироваться и становиться неприятным в случае большой интенсивности. Горечь воспринимается легче и с большей продолжительностью, нежели другие основные вкусы. Ее мы ощущаем в кофе благодаря таким алкалоидам как кофеин и тригонеллин, а также хлорогеновой кислоте. Восприятие горечи значительно варьируется от человека к человеку, так часто для одного она воспринимается как неприятная, или даже опасная, скорее всего из-за того, что в природе горьким вкусом обладают именно ядовитые вещества. С другой стороны, многие вещества, имеющие горький вкус, обладают лечебными свойствами. При взаимодействии с другими вкусами, горечь заглушается сладостью и усиливается соленостью и кислотностью.

Нежелательная горечь в кофе может быть вызвана дефектами зерна, появившимися в процессе его обработки, а также появляется при слишком сильной обжарке или неправильном приготовлении.

Кислотность
В кофе можно найти два наиболее важных и сложных класса органических кислот: алифатические кислоты (цитрусовая, яблочная, уксусная, муравьиная, молочная и др.) и хлоргеновые кислоты. При этом ощущение кислотности в кофе нам дает только первый класс кислот. Для достижения великолепного качества кофе в чашке, кислотность не должна быть слишком интенсивной, но при этом должна чувствоваться, иначе напиток по своему вкусу будет несбалансированным и неприятным. Хороший баланс между сладостью и кислотностью делает кофе более полным, сложным, законченным по своему вкусу. Восприятие кислотности уменьшается при взаимодействии со сладостью и соленостью.

Сладость
Большое количество веществ имеют сладкий вкус (полисахариды, алкоголь, кетоны, протеины и др.), однако основными органическими компонентами, передающими сладость, являются сахара (сахароза, глюкоза, фруктоза и др.). Восприятие сладости в кофе связано с наличием в нем определенных веществ, а именно углеводородов и протеинов. Сладость взаимодействует с другими вкусами и сбалансирует горечь и понижает кислотность и соленость. Соленость и кислотность увеличивают восприятие сладости.

Солёность
Соленый вкус, который мы в основном ассоциируем с хлоридом натрия, или обычной поваренной солью, вызывает ощущение солености. В кофе ощущение солености дают нам различные минеральные комплексы. Также соленый привкус кофе может означать наличие дефектов в зерне, и обычно это редкость, и он возникает в напитке случайно. Появления в кофе соленого привкуса может быть вызвано неправильной транспортировкой или, в случае с эспрессо, окончанием срока действия картриджа фильтра; особенностями воды. Горечь и кислотность усиливают соленый вкус; сладость же его смягчает.



Умами
Этот вкус описывают как особый, вкусный. Он ощущается в меньшей степени, чем соленость и сладость, однако, на сегодняшний день ученые утверждают, что это вкус в чистом виде, и он не смешивается с другими основными вкусами . Умами (термин «umai» означает аппетитный, изысканный, восхитительный) указывает на вкус, схожий со вкусом глютамата натрия, хотя он может быть также отнесен и к другим веществам, таким как гуанилат и инозинат, поскольку вызываемые ими ощущения, гораздо более сложные, чем от глютамата натрия. Этот вкус присутствует не только в блюдах восточной кухни, таких как соевый соус и рыбный суп, его также можно найти в мясных блюдах (соуса и бульоны); высокая концентрация умами есть в сыре Пармезан, ингредиентом богатым глютаматом и характерным для итальянской кухни.



Вкус возможно распознавать, только если вещество в жидком состоянии. В кофе мы распознаем на вкус кислоты, сахара, минералы, алкалоиды, которые растворяются в воде (soluble chemical components).

Зеленые кофейные зерна практически не пахнут. Только через обжарку мы создаем различные летучие соединения, которые формируют неповторимый кофейный аромат. А то, что мы воспринимаем как букет (flavor), на самом деле формируется за счет ароматов: с языка (и всей полости рта) мы получаем общее впечатление о плотности кофе, и ощущаем сладкий, соленый, горький и кислый вкус. Когда они (эти вкусы) объединяются с ароматом, ощущаемым рецепторами в носу, мы получаем букет (flavor).

Но сложность ароматов зависит от состава химических соединений в зеленом кофе. Эти предшественники летучих соединений имеют различные концентрации в зависимости от многих переменных: вид и разновидность кофейного дерева, погодные условия в стране произрастания, степень созревания ягод и различные варианты обработки.

Какие именно соединения создают каждый аромат?
Предшественниками аромата являются различные формы углеводов, белков и кислот. В течение всего процесса обжарки кофейных зерен, особенно во время реакции Майяра (одна из химических реакций, которая происходит в процессе обжарки кофе), они превращаются в летучие соединения. Разные соединения создают разные сенсорные характеристики во время обжарки кофе, и степень обжарки может еще больше повлиять на то, как мы воспринимаем аромат.

2-метилпиридин отвечает за ноты обжарки.

Пиразины могут создавать ореховый вкус, такой как 2,3-диметилпиразин, или неприятный горелый запах, такой как 2-этил-3-метилпиразин.

Более глубокие степени обжарки приводят к карамелизации сахаров. Это приводит к получению фуранов и фуранонов, таких, как 4-гидрокси-2,5-диметил-3 (2H) -фуранон, который имеет карамельные ноты.

Расщепление аминокислот в альдегидах во время деградации по Штрекеру (одна из химических реакций, которая происходит в процессе обжарки кофе) также создает летучие соединения. 3-метилбутанал создает фруктовые и сладкие ароматы.

Кетоны также очень ароматны и являются результатом окисления жирных кислот, таких как пропанон. Кетоны обычно обеспечивают фруктовые или затхлые ноты (β-дамасценон - это кетон с нотами фруктового чая), а масляные ароматы создаются меньшими кетонами, такими как 2,3-бутандион.

Неприятные ароматы также образуются во время обжарки кофе. Фенолы, такие как гваякол, образуются в результате расщепления свободных фенольных кислот при длительной обжарке. Они создают пепельный и дымный аромат.

Как мы воспринимаем кофейные ароматы.
Теперь мы знаем, как некоторые летучие соединения образуются во время обжарки кофе. Но очень важно отметить, что ароматы воспринимаются по-разному.

Предполагается, что более 1000 ароматических летучих соединений образуются во время обжарки кофе, но только около 30 из них принимают активное участие при нашей работе с чашкой кофе, с тем, что мы ощущаем в чашке. Мы просто не в состоянии обнаружить большинство соединений. Ароматические летучие соединения также должны быть в балансе для нас, чтобы создавать уникальное сенсорное ощущение.

Когда мы ощущаем запах молотого кофе, молекулы свободно взаимодействуют с нашими обонятельными рецепторами. Когда молотый кофе соединяется с водой - появляются другие молекулы и у нас возникает другой сенсорный опыт относительно того же кофе.

Полярность (разница в электрических полюсах молекул) является движущей силой для извлечения летучих соединений в напитке. Во время экстракции сначала извлекается высокополярная молекула 2,3-бутандиона (с маслянистым ароматом), в то время как β-дамасценон может происходить дольше в заметных количествах, потому что он менее полярный. Проще говоря, разные соединения извлекаются с разными скоростями, поэтому мы будем ощущать разные ароматы в разных точках экстракции.

Взаимодействие соединений также может изменить восприятие. Например, 2,3-бутандион, который обычно воспринимается как имеющий карамельный аромат, может увеличить восприятие сладости в кофе.

Понимая, как аромат создается и воспринимается, мы можем принимать более обоснованные решения о том, как заваривать, и понимать, почему различные уровни экстракции могут быть такими разными на вкус и запах.