就在剛剛過去的那一秒鐘里，全世界喝掉了 26000 杯咖啡；在你讀完上一句話后，人們又喝掉了大約 40000 杯。
沿著上海的淮海中路核心路段從頭走到尾，你能和近 50 家咖啡館擦肩而過，而這段距離只有不到 2 公里。在國內(nèi)，咖啡消費已成熱潮。
咖啡愛好者們在意咖啡豆的產(chǎn)地、處理方法和風(fēng)味傾向，但卻很少去究查它給環(huán)境造成的負(fù)擔(dān)。
從食品行業(yè)溫室氣體的排放情況來看，咖啡生產(chǎn)所帶來的溫室氣體排放僅次于牛羊肉、奶酪和巧克力，每一杯咖啡的生產(chǎn)需要消耗大約 140 升水，每公斤咖啡的生產(chǎn)會產(chǎn)生 17 公斤二氧化碳。從這個角度看，咖啡是一種“不道德”的作物。
咖啡果實丨Unplash
英國的一項研究警告稱：目前用于種植咖啡的土地中有 50% 到 2050 年將不再適合種植，加上一些傳統(tǒng)咖啡農(nóng)正在轉(zhuǎn)行中放棄咖啡園，未來咖啡必將供不應(yīng)求；全球氣候變暖也讓咖啡農(nóng)不得不遷徙到海拔更高的地方種植，這導(dǎo)致了更多森林被砍伐，陷入了惡循環(huán)；咖啡的培育成本越來越高，優(yōu)質(zhì)咖啡豆種也會越來越稀少。
一些生物科創(chuàng)公司找到了補救和替代的方法，研發(fā)了無豆咖啡（beanless coffee）——通過“逆向”思路，拆解咖啡的風(fēng)味，再借由生物工程和食品工程技術(shù)進行重組，“模擬”出一種喝起來“就是咖啡”的東西。
第一個問題：咖啡味兒是什么味兒？
但這很難回答?？Х鹊拿匀酥?，在于酸、甜、苦，幾種味道按不同比例混合呈現(xiàn)出來的復(fù)雜滋味，以及從熱到?jīng)龆紩粩嘧兓恼T人香氣。
“這款豆子味道明亮，帶有淡淡的柑橘和濃郁的巧克力味”，咖啡師或愛好者們會這樣形容一款咖啡，前半句描述的是咖啡的酸度，后半句指的是香氣。
生豆和經(jīng)過不同烘焙程度的咖啡豆丨Unsplash
新鮮的咖啡果實首先會經(jīng)過水洗、日曬等處理法，這個過程會因發(fā)酵作用生成花香和水果風(fēng)味。
進入烘豆機后，生豆的大量新物質(zhì)會被高溫烘烤“喚醒”。淺黃色的豆子慢慢轉(zhuǎn)變成棕色，美拉德反應(yīng)在此時開始——蛋白質(zhì)和糖類在 150 攝氏度以上開始出現(xiàn)焦香。這個過程中，二氧化碳、水蒸氣和揮發(fā)性氣體產(chǎn)生，豆子內(nèi)部壓力大到足以撐破細(xì)胞壁，這時，豆子第一次爆裂。
“一爆”泄壓后，美拉德反應(yīng)、焦糖化反應(yīng)、高溫?zé)峤夥磻?yīng)等還會繼續(xù)相互作用，咖啡生豆中的糖分、酸、脂肪等成分會在復(fù)雜的反應(yīng)下產(chǎn)生大量揮發(fā)性化合物和非揮發(fā)性化合物。前者就是散逸開來的香氣，比如帶來果香的醛類，帶來焦糖氣味的呋喃等；后者有蔗糖、油脂和咖啡因，共同組成了咖啡的口感和功效。
光是揮發(fā)性化合物，在出爐的熟豆中就包含 1000 種以上——就連最精密的實驗室也難以精確模擬。
位于西雅圖的一家創(chuàng)業(yè)公司 Atomo，認(rèn)為與其針對 1000 多種化合物鉚勁兒，不如就先“抓重點”，找到那些起決定作用的化合物。一番研究后，Atomo 得出結(jié)論，只要人們感受到其中 28 種咖啡成分，就會認(rèn)為自己是在喝咖啡——這樣的方法更像一種“分子料理”（將食物原有的形狀打破，利用物理或化學(xué)的方法，將食物組合成另一種形狀）。
咖啡因的多寡也可以自定義，相比傳統(tǒng)咖啡做脫因處理的繁瑣，“無豆咖啡”可以選擇直接不添加咖啡因，或是做成多加猛料的“強因咖啡”。
他們選擇從天然植物中提取可利用成分，比如棗、菊苣根、葡萄皮這種“廚余垃圾”，再轉(zhuǎn)化為那 28 種關(guān)鍵成分。其中大部分原料都是回收來的可持續(xù)植物，Atomo 還考慮未來和當(dāng)?shù)剞r(nóng)民合作，直接回收他們在勞作中棄置的植物廢料。
“一顆豆都不用嗎？”“咱是分子咖啡！”丨Atomo
至于口味，CNBC 曾策劃過街邊盲測，70% 的試喝者認(rèn)為 Atomo 的“廢料咖啡”比星巴克更順滑更甘甜。雖然打敗星巴克似乎說明不了什么。目前，Atomo 已經(jīng)推出了“經(jīng)典”和“低苦順滑”兩款罐裝咖啡液，定價 6 美元。他們還會推出粉末形態(tài)的“咖啡”，以滿足更注重咖啡沖煮儀式感的消費者。
舊金山的 Compound Foods 也想“復(fù)合”咖啡，創(chuàng)始人表示他們通過食品科學(xué)和發(fā)酵技術(shù)，使用可持續(xù)生長的微生物“生產(chǎn)出比現(xiàn)在商店貨架上的咖啡有更強的甜感、更明亮的酸度和更復(fù)雜的香氣”。Compound Foods 認(rèn)為發(fā)酵是咖啡制作流程中的關(guān)鍵，也是咖啡復(fù)雜風(fēng)味的來源之一，所以只要尋找那些參與發(fā)酵的微生物，并優(yōu)化它們，就能模擬并創(chuàng)造風(fēng)味。
Compound Foods 還想建立一個咖啡風(fēng)味數(shù)據(jù)庫。因為不同地區(qū)、海拔的咖啡豆有機質(zhì)不同，生豆密度和物理結(jié)構(gòu)也不相同，在烘焙階段什么時間點釋放什么香氣各有特點，產(chǎn)地距離越遠，口味差異就越大——比如巴西咖啡酸苦均衡，印尼咖啡濃郁甜感足。Compound Foods 認(rèn)為只要調(diào)整其中風(fēng)味的比例，就能模擬得盡可能逼真。
芬蘭國的一家非盈利性公司 VTT 也想在實驗室里建起一個“咖啡種植場”。簡單來說，就是從咖啡植物中提取出細(xì)胞，進行培養(yǎng)，再將培養(yǎng)物放入營養(yǎng)豐富的生物反應(yīng)器。最終培育出來的是一種漂浮物，再經(jīng)過干燥、烘焙，成為類似“凍干粉”的樣子，用水沖開后便可得到一杯實驗室培育咖啡——你不需要整株咖啡，只需要能喝到嘴里的那些植物細(xì)胞。
這款粉末經(jīng)過淺烘焙后，沖開之后“口感介于紅茶和咖啡之間”丨VTT
VTT 的科學(xué)家指出，植物細(xì)胞可以自由生長，懸浮在培養(yǎng)基中，因此擴大生產(chǎn)規(guī)模也更容易。芬蘭是世界上最大的人均咖啡消費國，人們每年平均消耗 26.45 磅咖啡，相比之下，美國人才 9.26 磅。但是芬蘭并不生產(chǎn)咖啡，一直依賴進口?，F(xiàn)在，他們終于將擁有屬于自己的本土咖啡了。
“定向生產(chǎn)”思想指導(dǎo)下的“無豆咖啡”生產(chǎn)過程，不會消耗太多的能源和水。Compound Foods 稱，相比傳統(tǒng)咖啡種植業(yè)，無豆咖啡的生產(chǎn)可以減少 90% 的溫室氣體排放和水消耗，Atomo 的“廢料”咖啡則可以將消耗減少 94%。另外，這樣的方法也可以最大程度地抵御季節(jié)和氣候變化帶來的負(fù)面影響。
只要技術(shù)和衛(wèi)生環(huán)境有保障，這種“不占地方”的農(nóng)場可以在全世界的各個地方“種植”咖啡，又能極大降低運輸成本。
傳統(tǒng)的食品制作大多屬于“減材”，比如谷物或者動物在被做成食物的過程中，一些無法食用的廢棄物如麥麩、骨頭、內(nèi)臟等都會被丟棄，而以食物分子為原料單位的方式則是一種“增材”，可以極大減少浪費。
但這些“新咖啡”目前依然有“身份問題”需要解決，首先是監(jiān)管。
除了已經(jīng)有上市產(chǎn)品的 Atomo 之外，Compound Foods 計劃在明年底推出產(chǎn)品，價格和精品咖啡定價相當(dāng)，創(chuàng)始人表示官方監(jiān)管部門對咖啡暫無明確的定義，所以即便產(chǎn)品不含咖啡，也能叫“咖啡”。但芬蘭 VTT 在歐洲會面對較為嚴(yán)苛的監(jiān)管要求，實驗培育咖啡需要先被批準(zhǔn)為新型食品，才能流入市場。VTT 表示這至少還需要四年。
第二個問題是，咖啡是植物意義上的咖啡，還是文化意義上的咖啡？
圍繞著這些小豆子，咖啡愛好者圍聚在一起，發(fā)明出了多種多樣的沖泡方式，他們樂此不疲地研究咖啡的烘焙曲線和風(fēng)味呈現(xiàn)，甚至為其辦起了沖煮大賽。SCA 精品咖啡協(xié)會（世界上最有影響力的咖啡協(xié)會之一，制定咖啡評鑒標(biāo)準(zhǔn)，也是被認(rèn)為是目前咖啡行業(yè)認(rèn)證機構(gòu)的首選。）在幾十位科研人員和咖啡從業(yè)者的合作下，完成了長達 54 頁的咖啡感官詞典，收錄了人們能想象到的幾乎所有能用來描述咖啡味道的詞，一共 110 個，為描述一款咖啡建立依據(jù)。
2016 年，他們在咖啡感官詞典的基礎(chǔ)上重制了咖啡風(fēng)味輪，最里層有 9 種味道，其中水果香又能被繼續(xù)細(xì)化成漿果味和果干味等等｜Unsplash
面對這些咖啡文化的“原教旨主義者”，連全自動手沖設(shè)備都會被其吐槽“沒靈魂”，無豆咖啡恐怕將成為一種更加“大逆不道”或“違背祖訓(xùn)”的存在。分析化學(xué)專家 Chahan Yeretzian 博士提到，“Atomo 這種解構(gòu)咖啡的做法，其實能讓人們更好地了解咖啡。人們的焦點從一些‘繁文縟節(jié)’慢慢轉(zhuǎn)移到真實體驗上。這其實擴大了咖啡的意涵?！?/strong>
另一個問題是，如果無豆咖啡在未來得到普及，那么依賴咖啡種植的農(nóng)民如何解決生計問題？根據(jù)一項統(tǒng)計，全世界大約有 2500 萬咖啡農(nóng)，供應(yīng)鏈中大約有 850 萬人的生計完全依賴于咖啡的種植生產(chǎn)。
對于可能引發(fā)的“技術(shù)性失業(yè)”危機，VTT 的科學(xué)家表示，這種實驗室咖啡最終替代掉一部分低檔次的咖啡，而精品咖啡由于很難模擬還是能在市場占據(jù)重要位置。大規(guī)模的咖啡種植收縮，農(nóng)民也可以精耕細(xì)作，并最終拿到對他們來說更加公平的經(jīng)濟回報。
“之所以會發(fā)展出咖啡加奶加糖的做法，就是人們受不了苦味，那咖啡為什么不能一開始就‘去苦’呢？”Atomo 激進的想法體現(xiàn)了個性化風(fēng)味（營養(yǎng)）的概念。
把要培育的目標(biāo)物分解成樂高一樣的元件，再定向拼裝丨Unplash
無豆咖啡的發(fā)展體現(xiàn)了人類利用資源方式的改變。我們想喝咖啡，并不一定要先從種出一顆樹開始，只要把我們的目標(biāo)物分解成樂高積木一樣的元件，定向拼裝、生產(chǎn)就可以。這種生產(chǎn)的過程，更為生態(tài)友好。
Atomo 現(xiàn)在每天可以生產(chǎn) 1000 罐咖啡，到 2022 年他們想把這個數(shù)字提到 10000 罐。在 Atomo 的老家西雅圖，也是商業(yè)咖啡巨頭星巴克的發(fā)源地。1971 年，全世界第一家星巴克在西雅圖派克市場開業(yè)。
“我們可以拿起石子，去砸第一家星巴克。”Atomo 的創(chuàng)始人開玩笑說。在未來，他們生產(chǎn)的無豆咖啡也許真會成為沖擊咖啡市場的“石子”。
[1]Your Next Cup of Coffee Could be Grown in a Lab.https://www.wired.co.uk/article/lab-grown-coffee
[2]Inside the Seattle Company Plotting Lab-Made ‘Coffee’ Without Beans.https://seattle.eater.com/2019/10/17/20916019/atomo-coffee-without-the-beans-seattle-startup
[3]All coffee, no beans - brewing a new kind of coffee.https://medium.com/@info_90401/all-coffee-no-beans-brewing-a-new-kind-of-coffee-f7434fb2b82
[4]Eco-friendly, lab-grown coffee is on the way, but it comes with a catch.https://www.theguardian.com/environment/2021/oct/16/lab-grown-coffee-eco-friendly
[5]The fight to save coffee from climate change heats up.https://sustainablefoodtrust.org/articles/the-fight-to-save-coffee-from-climate-change-heats-up/
本文來自微信公眾號 “果殼”（ID：Guokr42），作者：biu，編輯：臥蟲，36氪經(jīng)授權(quán)發(fā)布。
