Rundt om kaffeplanten en kort introduktion Af Aske Skovmand Bosselmann Kaffeentusiast og forsker ved SCIENCE, KU. 2012 Taksonomi De ca. 90 kaffearter man har identificeret indtil videre finder vi i den store Krap-familie (Rubiacea på latin), der rummer mere end 13.000 arter af urter, buske og træer verden over, heraf størstedelen i troperne og subtroperne i. Kaffebusken eller træet, afhængig af arten - tilhører slægten Coffea som er hjemmehørende i Afrika og det sydlige Asien. Den bedst kendte art er Coffea arabica der giver os den gode Arabica kaffe. En anden kaffeart, der også har stor kommerciel værdi, er Coffea canephora, bedre kendt om Robusta kaffe. Denne bruges især til pulverkaffe og til espressokaffe, hvor den udgør mellem 10 og 20 % af kaffen, mens resten er Arabica kaffe. Andre kaffearter med en vis kommerciel interesse er Coffea Liberica, der dog udgør mindre end 1 % af den globale kaffeproduktion ii. I de senere år har Bengalsk kaffe, Coffea benghalensis, fået stigende opmærksomhed da den fra naturens side er koffeinfri. Der er dog endnu ikke iværksat nogen større kommerciel produktion. Foruden de mange forskellige arter af kaffe, findes der et utal af varianter eller kultivarer. Mange kaffeproducerende lande har specialiseret sig indenfor et par arabica-varianter, der enten er opstået naturligt ved spontan mutation eller gennem forædling og krydsning af eksisterende varianter. Blandt de mest udbredte er Caturra, Catuai og Bourbon, der alle er udbredt i Latinamerika. Sorterne SL28, Sidamo og Yirgacheffe er udbredte i Kenya og Etiopien, mens sorter som Java, Jamaican Blue Mountain og Sumatra er opkaldt efter de områder hvor de først blev dyrket. På forskningscentre i Afrika og Latinamerika findes der frø- og genbanker, der indeholder flere hundrede varianter af Arabica og Robusta. Oprindelse Ifølge én af historierne om kaffens opdagelse var det en etiopisk gedehyrde ved navn Kaldi, der første gang fik øjnene op for kaffetræet, eller rettere, det var hans geder der fik smag for bladene, frugten og koffeinens nyttige effekt. Såfremt der er sandheder i historien, har Kaldi denne dag for mange år siden været på skovtur med sine geder, for langt de fleste Coffea arter er skyggetolerante buske eller små træer, der vokser bedst i de nederste, skyggefulde lag i skoven. C. arabica oprinder fra de skovdækkede bjerge i det sydlige og sydvestlige Etiopien. Her vokser Arabica kaffen stadig, under fuld skovdække inde i de oprindelige naturskove. Kaffen høstes i dag ekstensivt og ca. 10 % af Etiopiens kaffeproduktion går under navnet skovkaffe. Siden Kaldi og hans geder opdagede Arabica kaffeplanten er den blevet spredt ud over den tropiske og subtropiske verden og dyrkes i dag i omkring 80 lande, med den største produktion i Latinamerika og Afrika. C. canephora, Robusta, har den største naturlige udbredelsesområde af alle kaffe-arter. Robustaens oprindelsesområder menes at dække store dele af de centrale og vestlige dele af tropisk Afrika, fra den Centralafrikanske Republik til Guinea iii. I dag dyrkes den hovedsageligt i Afrika og Asien. C. Liberica stammer som navnet antyder fra Liberia i Vestafrika. I dag dyrkes den bl.a. ekstensivt på Filippinerne. Blandt de resterende kaffearter stammer de fleste fra Madagaskar, hvor der foreløbigt er identificeret 45 1
forskellige arter. Mindre afrikanske regioner har også deres egne kaffearter, såsom øen Zanzibar, hvor C. zanguebariae stammer fra. Der findes kun få arter udenfor det afrikanske kontinent, som for eksempel C. benghalensis, der vokser vildt i Bengal (dele af Bangladesh og Indien), Burma og på Sumatra. Habitat Arabica-kaffe dyrkes i dag under vidt forskellige forhold, fra omkring 500 til ca. 2200 moh., under tæt skovdække og i fuld sol. Det kan den bl.a. takket være de nye varianter af Arabica-kaffe. Oprindeligt voksede den i de etiopiske tropiske skove i 1600 til 2800 meter højde, hvor den årlige middeltemperatur ligger på omkring 20 grader C og med en årlig nedbør på mellem 1600 og over 2000 mm jævnt fordelt hen over året, kun afbrudt af en tørkeperiode af 3-4 måneders varighed iv. Arabica-kaffe er fra naturens side skyggetolerant og en robust plante, men den tåler dog ikke frost. Gennem tiderne har kaffeprisen på verdensmarkedet været præget af vejret i Brasilien, verdens største kaffeproducent. Når frosten slog ned i kaffeområderne, gik det ud over årets høst, og priserne på kaffe steg verden over. Dette billede er mindre udpræget i dag, hvor andre storproducerende lande holder den globale produktion oppe. Arabica kaffe dyrkes mange steder stadig som naturen havde til hensigt, nemlig som del af et skovmiljø. Det er især fattigere farmere der vælger denne dyrkningsform, da kaffeplanten her har langt mindre behov for gødning. Størstedelen af kaffeproduktionen sker på kaffeplantager under fuld sol, hvor der er hårdt brug for tilførsel af gødning. Til gengæld kan høsten per areal dog være meget højere end i de traditionelle dyrkningsformer. Imellem de to ekstremer findes mange forskellige dyrkningsformer med mere eller mindre brug af skyggetræer. Foruden at påvirke udbyttet kan skyggetræer også have en gunstig effekt på kaffekvaliteten, især i lavere beliggende områder, hvor skyggetræerne reducerer temperaturen og solindstrålingen v. Foto 1 og 2. Kaffeplantager. 1) En pænt ordnet kaffeplantage med Eucalyptus som skyggetræ, Juan Viñas, Costa Rica. 2) Kaffeplanter skygget af bananer, palmer og diverse træer, Peñas Blancas, Nicaragua. Robusta-kaffen vokser vildt i tropiske lavlandsskove i Afrika, fra havoverfladen og op til 1200 moh. Temperaturen i disse områder ligger på mellem 24 og 26 grader C og den årlige nedbør er over 2000 mm. Den regnfulde periode er kun afbrudt af en kort, tørrere periode af 2-3 måneder. Robusta er normalt højere end Arabica-planten og når op i de midterste lag i skoven. I dag dyrkes Robusta oftest i områder, der ligger mellem 0 og 800 m.o.h. og som er for varme og fugtige til, at Arabica planten kan gro ordentligt. Derudover er Robusta-træet mere robust end Arabica og kan bedre modstå angreb fra pest og skadedyr, formentligt på grund af koffeinniveauet, der er dobbelt så højt som hos Arabica-kaffe. Koffein findes i 2
mange forskellige planter og træer, hvor det netop fungerer som forsvarsmiddel mod forskellige skadedyr og patogener vi. Robusta kaffe giver et større udbytte end Arabica, men anses for at være af ringere kvalitet. Dette er grunden til, at der er direkte forbud mod dyrkning af Robusta-kaffe i bl.a. Colombia og Costa Rica; landenes renommé som leverandør af kaffe af høj kvalitet skal bevares. Planten Kaffeplanten er flerårige, tokimbladet, stedsegrønne buske eller træer. Arabica planten kan ligesom Robusta blive op til 10 m høj, men oftest bliver den kun mellem 4 og 6 meter. Enkelte andre kaffearter kan blive endnu højere. Oftest er kaffeplanterne i plantagerne beskåret til ca. 2 meters højde for at gøre det nemmere at høste frugterne. Nyere varianter af Arabica kaffe er såkaldte dværgformer der ikke bliver så høje, men som kan bære større mængde frugt uden, at sidegrenene tager skade. Alle kaffeplanter har en opret (ortotropisk) stamme, og primære, sekundære og tertiære næsten vandrette (plagiotropiske) sidegrene, der vokser parvis og er modsatstillet. Foto 3. Kaffeplante, Arabica var. Caturra. Pitalito, Colombia. Bladene Bladene er elliptiske til ovale, 5-10 x 10-15 cm i størrelse, ofte læderagtige, skinnende, mørkegrønne og med at voksagtigt lag. Der kan være stor forskel på bladene på et kaffetræ der vokser i skygge og ét der vokser i fuld sol. Oftest vil bladene på et træ under skygge være lidt mindre i overfladeareal, men til gengæld tykkere, mørkere grøn og med tydeligere vokslag. Bladene er helrandede og modsatstillede, med mellemstillede, brede og kort trekantede akselblade. Bladene angribes ofte af pest, bl.a. af en larve (Leucoptera coffeella, også kaldet kaffeblad miner) der æder bladene, og af Roya svampen (Hemileia vastatrix, også kaldet rustsvamp) der bruger bladene som vært og derved ødelægger dem. Begge pest er til stor gene for verdens kaffeproducenter og er skyld i store økonomiske tab. 3
Blomsterne Når planten er tre til fire år gammel blomstrer den første gang. En tør periode, hvorunder kaffeplanten stresses, efterfulgt af vedvarende regn er nødvendig for at knopperne skyder og blomsterne springer ud. Hvis den tørre periode udebliver, forbliver knopperne i et såkaldt hvilende stadie vii. Denne effekt af tørke og regn på blomstringen viser, hvordan kaffehøsten er styret af klimaet. Udsigten til fremtidige klimaændringer tages derfor meget alvorligt af kaffeproducerende lande. Hos Robusta kan der være op til 80 knopper samlet i en gruppe, mens det er betydeligt færre hos ældre varianter af Arabica. Blomsterne vokser i tætte stande fra bladhjørnerne, er fladkravede, regelmæssige og har fem hvide kronblade. Hvis man er så heldig at befinde sig i nærheden af en kaffeplantage under den 2-3 dage korte blomstringsperiode vil man blive belønnet med et flot syn og en svag, liflig duft, der minder om jasminbuskens blomstring. Foto 4 og 5. Kaffe i fuldt flor. 4) En enkelt blomst fra en Arabica var. Caturra, og 5) en blomsterstand fra en Arabica var. Maragojipy, begge i det nordlige Nicaragua. Blomsterne er tve-kønnede, dvs. de indeholder både støvblade og frugtanlæg. På figur 1a anes de fem støvblade med den tve-delte griffel i midten, der fører pollenet ned til frugtanlægget. Arabica-planten er selv-bestøvende, hvorimod Robusta kræver krydsbestøvning, dvs. pollen fra en anden plante, for at sætte frugt. Efter bestøvningen visner blomsten og frugten udvikles langsomt. Frugten Udviklingen af kaffefrugten er en langsommelig proces. Hos Arabica varer den 7-9 måneder, mens den hos Robusta varer 9-11 måneder. Først 6-8 uger efter bestøvningen sker de første celledelinger og et tidligt stadie af frugten udvikles. Først omtrent halvvejs inde i frugtudviklingen begynder selve frøet, det vi kalder kaffebønnen, at udvikle sig. Indtil da består frugten af frøgemmet (perikarpium) og den ydre del af frøhviden (perisperm). Gradvis erstattes den ydre frøhvide af en indre frøhvide (endosperm), som fortykkes og bliver fast under modningen af frugten, hvor proteiner, sukrose og andre gode mad-reserver akkumuleres til senere brug når frøet skal spire (i de få tilfælde frøet rent faktisk får lov til at spire). I den sidste del af frugtmodningen udtørres frøhviden og frøgemmet skifter farve fra grøn til rød eller gul, afhængig af kaffevarianten viii. Kaffefrugten kaldes oftest for et bær, men er i virkeligheden en stenfrugt, da frøgemmet (selve frugten) består af et ydre kødet lag, frugtkødet, og et indre, hårdt lag, hvor vi finder de to frø kaffebønnerne, som 4
altså slet ikke er bønner i botanisk morfologisk henseende. Det hårde lag er i kaffefrugtens tilfælde reduceret til en tynd skal, som ofte fjernes umiddelbart efter tørring af bønnerne. Sommetider udvikler frugten kun et enkelt frø, som derved tager en mere rund form. Disse kaffebønner er kendt som peaberries, eller på dansk ærte-bønner. Foto 6 og 7. Kaffebær. 6) Grønne kaffebær, Nicaragua. 7)Dagens kaffehøst på en farm nær Turrialba, Costa Rica. Verdens dyreste kaffe, der ikke nødvendigvis er verdens bedste, produceres i Indonesien og på Filippinerne, hvor desmerkatten spiser de røde bær, hvormed kaffefrøene passerer gennem tarmsystemet. Dette har vist sig at være en ideel, naturlig forarbejdning af kaffebønnen. Kaffen, der er kendetegnet ved noter af chokolade og sirup, bliver solgt til kilopriser på over 3000 danske kr. I de senere år har denne praksis bredt sig til Thailand, hvor man bruger elefanter i stedet for desmerkatte, og til Peru, hvor vaskebjørne bliver fodret med kaffebær. I en lokal café i San Martin i Peru kan man nyde en friskbrygget kop vaskebjørne-kaffe til 40 USD svarende til ca. 18.000 kr. per kg kaffe, men så er det også inklusiv serveringen. Foto 8. De grønne kaffebønner, eller rettere frø, og kaffebønnerne før frøskallen (endokarpium, også kaldet pergament) er fjernet. Bevaringsstatus Med kaffeproduktion i omkring 80 lande er der næppe risiko for at C. arabica eller C. canephora ender i fare for udryddelse. Flere forskningscentre verden over har alligevel såkaldte genbanke, hvor de gemmer kimplasma og frø af forskellige arter og varianter af kaffe. I flere kaffeproducerende regioner stammer alle kaffetræer fra enkelte individer. Det betyder, at den genetiske variabilitet ikke er særlig høj og derfor kan kaffetræerne være ekstra sårbare overfor nye pest eller udbredelsen af eksisterende pest. I værste fald kan 5
det betyde store tab af kaffeplanter, som man oplevede på Ceylon i det 19. århundrede. Hollænderne introducerede kaffeplanten til øen i 1658, som hurtigt blev en af verdens største producenter. Alle kaffeplanterne kom fra én enkelt plante, som Hollænderne smuglede ud af Aden (Yemen) i 1616 ix. Da Roya svampen ankom til øen i 1869 havde alle kaffeplanter samme lave modstandsdygtighed overfor svampen og i løbet af ét årti blev stort set samtlige kaffeplanter på øen udryddet. Herefter koncentrerede man sig i stedet om te-produktion på øen. Ved at have genbanker til rådighed er det muligt at opretholde variabilitet og fremdyrke nye varianter der kan modstå angreb fra insekter og svampe, og dermed undgå omfattende tab som man oplevede det på Ceylon og sidenhen har oplevet andre steder, eksempelvis i Brasilien i 1970 erne x. Størstedelen af de ikke-kommercielle kaffearter findes kun på forholdsvis små områder. Eksempelvis findes der på den Afrikanske ø Madagaskar 45 forskellige Coffea arter, hvoraf flere af dem er på IUCNs røde liste som værende i fare. Alle fotos: A. Bosselmann i Davis, A.P., Rakotonasolo, F. 2001. Two new species of Coffea L. from northern Madagascar. Andansonia 3, 337-345. ii Illy, A., Viani, R. 2005. Espresso Coffee- The Science of Quality. 2 nd edition, Elsevier Academic Press, California. iii Gomez, A., Dussert, S., Hamon, P., Hamon, S., Kochko, A., Poncet, V. 2009. Current genetic differentiation of Coffea canephora Pierre ex. A Froehn in the Guinea-Congolian African Zone. BMC Evolutionary Biology 9, 167-186. iv DaMatta, F. 2004. Ecophysiological constraints on the production of shaded and unshaded coffee: a review. Field Crops Research 86, 99-114. v Muschler, R.G. 2001. Shade improves coffee quality in a suboptimal coffee zone of Costa Rica. Agroforestry Systems 51, 131-139. Bosselmann, A., Dons, K., et al. 2009. The influence of shade trees on coffee quality in small holder coffee agroforestry systems in Southern Colombia. Agriculture, Ecosystems and Environment 129, 253-260. vi Ashihara, H., Sano, H., Crozier, A. 2008. Caffeine and related purine alkoids: Biosynthesis, catabolism, function and genetic engineering. Phytochemistry 69, 841-856. vii Alvim, P.T. 1960. Moisture stress as a requirement for flowering of coffee. Science 132, 354. viii De Castro, R.D., Marraccini, P. 2006. Cytology, biochemistry and molecular changes during coffee fruit development. Brazilien journal of plant physiology 18, 175-199. ix Pendergrast, M. 2010. Uncommon Grounds. The history of coffee and how it transformed our world. Basic Book, New York. x www.coffeeresearch.org 6