کشف رازهای عصاره ‌گیری قهوه: نگاهی عمیق به شیمی طعم

مقدمه

همه‌ی ما طرفداران قهوه، بارها عبارت عصاره‌گیری را شنیده‌ایم: این قهوه خوب عصاره گیری نشده است یا عصاره‌گیری بیش از حد انجام شده (قهوه اوور شده) یا برعکس. امروز در کافی سرچ قصد داریم نگاهی دقیق به فرآیند عصاره‌گیری قهوه بیاندازیم. در عصاره‌گیری آب با قهوه آسیاب شده تماس پیدا می‌کند. این مسئله باعث سلسه‌ای از فرآیندهای پیچیده فیزیکی و شیمیایی می‌شود که درکشان به ما در استخراج و عصاره‌گیری بهتر قهوه کمک خواهد کرد. برای این منظور سعی می‌کنیم ترکیبات و عناصر موجود در دانه برشته شده قهوه را بررسی کنیم و بفهمیم در حین پروسه عصاره‌گیری چه اتفاقاتی برای این ترکیبات می‌فافتد و در نهایت تاثیر این رویدادها را در فنجان نهایی قهوه بررسی خواهیم کرد.

ترکیبات موجود در قهوه و تأثیر آن‌ها

قهوه شامل چندین ترکیب است که هر یک نقش مهمی در طعم و بافت نهایی آن ایفا می‌کنند. این ترکیبات عبارتند از:

1.  روغن‌های غیرقابل حل

روغن‌های غیرقابل حل در دانه‌ قهوه وجود دارند اما در آب حل نمی‌شوند. این روغن‌ها در قهوه حاصل از عصاره‌گیری  با فیلترهای فلزی بیشتر قابل مشاهده هستند چون فیلترهای کاغذی بخش عمده روغن‌ها را جذب خود می‌کند. روغن‌های غیرقابل حل می‌توانند بافت قهوه را تحت تأثیر قرار دهند و به آن حس "خامه‌ای" یا "کره‌ای" ببخشند. اگر به سطح قهوه نگاه کنید، ممکن است لایه‌ای نازک از این روغن را ببینید.

2. گازهای قابل حل

گازهای قابل حل در آب دم‌شده حل می‌شوند و اصلی‌ترین عامل بوی قهوه هستند. بوی قهوه ممکن است شامل نت‌های میوه‌ای مانند بلوبری یا خاکی باشد. دمای آب نقش مهمی در آزاد شدن این گازها دارد و تغییر دما می‌تواند بوی قهوه را تغییر دهد. این تغییر بو تأثیر مستقیم بر طعم قهوه دارد.

3.  جامدات غیرقابل حل

جامدات غیرقابل حل شامل ذرات بزرگ پروتئینی و ذرات ریز دانه‌های قهوه آسیاب شده هستند. این مواد بر بافت و احساس قهوه در دهان تأثیر می‌گذارند. قهوه‌ای که دارای تعداد زیادی از این ذرات باشد، ممکن است حس شنی یا دانه‌دانه‌ای داشته باشد. بسیاری از دستگاه‌های دم‌آوری از فیلتر برای جدا کردن این ذرات از قهوه دم‌ شده استفاده می‌کنند.

4.  جامدات قابل حل

جامدات قابل حل ترکیباتی هستند که در آب دم‌شده حل می‌شوند و نقش اصلی در تعیین طعم قهوه دارند. این ترکیبات شامل اسیدها، قندها، و دیگر مواد حل‌شونده هستند که هر یک به نوبه خود طعم‌های مختلفی مانند شیرینی، تلخی، شوری و ترشی را به قهوه اضافه می‌کنند.

جزئیات بیشتر در مورد ترکیبات قهوه

اسیدهای میوه‌ای (FRUITY ACIDS)

این ترکیبات از کوچک‌ترین مولکول‌های طعم‌دهنده هستند و در ابتدای فرآیند عصاره گیری حل می‌شوند. آن‌ها به قهوه نت‌های میوه‌ای و گل‌دار می‌بخشند و اسیدیته‌ای محسوس به قهوه می‌دهند. اگر این اسیدها بیش از حد استخراج شوند، قهوه  شما طعمی ترش و ناخوشایند خواهد داشت. در دانه قهوه‌ی برشته شده بیش از سی نوع اسید آلی مجزا وجود دارد و هر کدام چیزی متفاوتی به طعم یا محتوای آنتی‌اکسیدانی آن اضافه می‌کنند. در این میان اسیدهای کلروژنیک مهم‌ترین آن‌هاست، که نسبت بزرگی از محتوای اسیدی را تشکیل می‌دهند و بخش زیادی از محتوای آنتی‌اکسیدانی در فنجان شما را فراهم می‌کنند. در زمان برشته‌کاری، حدود نیمی از اسیدهای کلروژنیک در فرایند تولید اسید کوئینیک و اسید کافئیک از بین می‌روند. اسید کوئینیک که نقش مهمی در کیفیت و طعم فنجان قهوه دارد، ترکیبات رنگی را حین واکنش مایلارد تشکیل می‌دهد و ملانوئیدین‌ها، یک آنتی‌اکسیدان قوی، را تولید می‌کند. اسید کوئینیک همچنین به تلخی و گسی (astringency) کمک می‌کند و اسید کافئیک یک آنتی‌اکسیدان فعال است که در شراب نیز وجود دارد.

از نظر طعم، اسیدیته یکی از عوامل اصلی تعریف‌کننده است. تعادل اسیدها در فنجان شما تعیین می‌کند که قهوه‌ی شما چطور مزه خواهد داشت و، اگر به درستی متعادل باشد، از بی‌مزه شدن آن جلوگیری می‌کند. برخی از اسیدهای موجود در فنجان قهوه را اینجا می‌آوریم:

اسید سیتریک (Citric Acid) ایجاد طعم میوه‌ای و ترش.

اسید مالیک (Malic Acid) مرتبط با طعم‌های میوه‌ای مانند سیب.

اسید تارتاریک (Tartaric Acid)  ایجاد طعم ترش و شبیه به انگور.

اسید استیک (Acetic Acid) ایجاد طعم‌های ترش و تند.

اسید لاکتیک (Lactic Acid)  ایجاد طعم ملایم و صاف.

 

ترکیبات مایارد (MAILLARD COMPOUNDS)

این ترکیبات در طول فرآیند بو دادن قهوه تولید می‌شوند و شامل صدها ترکیب مختلف هستند که طعم‌های دانه‌ای، آجیلی، مالتی و حتی دودی و گوشتی به قهوه می‌دهند.

در قهوه، واکنش مایلارد نقش مهمی در توسعه طعم‌های غنی و پیچیده هنگام برشته شدن ایفا می‌کند. هنگامی که دانه‌های قهوه گرم می‌شوند، واکنش میان اسیدهای آمینه و شکرهای موجود در دانه‌ها رخ می‌دهد. این واکنش منجر به تشکیل ترکیبات متعددی می‌شود که به طعم، رنگ، و عطر قهوه کمک می‌کنند. در اینجا برخی از ترکیبات کلیدی آورده شده‌اند که در واکنش مایلارد در قهوه تشکیل می‌شوند:

ملانوئیدین‌ها:  این ترکیبات پلیمرها و کوپلیمرهایی با وزن مولکولی بالا و رنگ قهوه‌ای هستند که مسئول بخش زیادی از رنگ و برخی از خواص آنتی‌اکسیدانی قهوه‌ی برشته هستند.

فوران‌ها:  از جمله فورفورال، که به طعم شیرین، مانند بادام، و کارامل کمک می‌کند.

پیرازین‌ها:  این ترکیبات به طعم‌های برشته، آجیلی و خاکی معمول در قهوه کمک می‌کنند.

آلدئیدهای استرکر:  این ترکیبات از تجزیه اسیدهای آمینه تشکیل می‌شوند و به طیف وسیعی از نت‌های طعمی بسته به آلدئید خاص کمک می‌کنند.

پیریدین‌ها:  این ترکیبات به طعم‌های خاکی و برشته کمک کرده و پیچیدگی قهوه را افزایش می‌دهند.

تیوفن‌ها:  این ترکیبات نیز به نت‌های برشته کمک کرده و می‌توانند عطر کمی سوخته‌ای به قهوه اضافه کنند.

آکریل‌آمیدها:  این ترکیبات حین واکنش مایلارد تشکیل می‌شوند و از نظر سلامتی مهم هستند زیرا می‌توانند مضر باشند، اگرچه به طعم نیز کمک می‌کنند.

 

قندهای قهوه‌ای/کارامل (BROWNING SUGAR/CARAMELS)

این ترکیبات نیز در طول فرآیند بو دادن تولید می‌شوند و به قهوه شیرینی می‌بخشند. قندهای کاراملی شده به طعم قهوه عمق می‌دهند و می‌توانند به نت‌های شکلاتی، کاراملی، وانیلی و عسلی تبدیل شوند. با ادامه بو دادن، قندها ممکن است از حالت کاراملی خارج شده و به حالت کربنی تبدیل شوند که باعث تلخی نامطبوع قهوه است.

در فرایند برشته‌سازی قهوه، همزمان با واکنش مایلارد، تغییر مهم دیگری نیز رخ می‌دهد:  کاراملی‌سازی شکرها. کاراملی‌سازی فرایند اکسیداسیون شکر است که منجر به تشکیل ترکیباتی شبیه به کارامل می‌شود و تأثیر قابل توجهی بر پروفایل عطر و طعم قهوه دارد. این فرایند با افزایش حرارت تشدید می‌شود و شکرهای طبیعی موجود در دانه‌های قهوه را به ترکیبات معطر و طعم‌دهنده متنوع تبدیل می‌کند. در اینجا برخی از اجزای کلیدی و تأثیرات آن‌ها آورده شده‌اند:

شکرهای کاراملی‌شده: این‌ها طعم‌های پیچیده، شیرین و تلخی هستند که در مرکز طعم کلی قهوه قرار دارند. می‌توانند طعم‌هایی شبیه به کارامل، شکلات یا تافی ایجاد کنند.

دی‌استیل: اغلب یک فرآورده جانبی از کاراملی‌سازی، این ترکیب طعم کره‌ای به قهوه می‌بخشد.

اسید استیک: این ماده می‌تواند در طی کاراملی‌سازی توسعه یابد و به نت تیز و سرکه‌ای کمک می‌کند که به پیچیدگی طعم قهوه اضافه می‌کند.

مالتول و ایزومالتول: این ترکیبات از کاراملی‌سازی ناشی می‌شوند و طعم‌های شیرین، بو داده و کمی میوه‌ای را فراهم می‌کنند.

هیدروکسی‌متیل‌فورفورال (HMF): این نتیجه تجزیه شکرها در دماهای بالاست و طعمی شیرین و شبیه به کارامل می‌بخشد.

فورفورال: یک محصول دیگر از تجزیه شکر، که طعم شیرین، بادام و شبیه به کارامل را اضافه می‌کند.

تأثیرات بر عطر و طعم

عطر: فرایند کاراملی‌سازی با افزودن نت‌های شیرین، غنی و پیچیده، عطر قهوه را بهبود می‌بخشد. این‌ها می‌توانند از نت‌های کاملاً شیرین و شبیه به کارامل تا نکات ظریف ادویه‌ای و میوه‌ای متغیر باشند، بسته به میزان کاراملی‌سازی.

طعم: طعم‌های ناشی از کاراملی‌سازی معمولاً عمیق و قوی هستند و به بدنه و شیرینی قهوه کمک می‌کنند. این ترکیبات کاراملی‌شده، اسیدیته و تلخی را که ممکن است بر پروفایل قهوه غالب باشند، متعادل می‌کنند.

تأثیرات ترکیبی واکنش مایلارد و کاراملی‌سازی در طی برشته‌سازی برای توسعه پیچیدگی طعمی که قهوه را به نوشیدنی‌ای محبوب تبدیل کرده، حیاتی است. تعامل بین اسیدهای آمینه و شکرها نه تنها طعم را متنوع می‌کند بلکه پروفایل عطری را نیز تغییر می‌دهد و دانه‌های ساده قهوه را به واسطه‌ای برای تجربه‌های حسی متنوع تبدیل می‌کند.

 

برای آشنایی با تاثیر آب در طعم نهایی قهوه این مقاله کافی سرچ را بخوانید

 

مقطرهای خشک (DRY DISTILLATES)

این ترکیبات شامل مولکول‌هایی هستند که از فرآیند برشته‌سازی به دست می‌آیند و به قهوه طعم‌های تنباکو، دودی و کربنی می‌دهند. این ترکیبات معمولاً در رست‌های تیره‌تر یافت می‌شوند و می‌توانند طعم‌های دیگر را تحت تأثیر قرار دهند و تلخی بیشتری به قهوه ببخشند. در ادامه به معرفی برخی از مهم‌ترین مقطرهای خشک و تاثیرشان بر آروما و طعم قهوه می‌پردازیم.

فنول‌ها (Phenols): ایجاد طعم‌های تلخ و دودی.

ترپنوئیدها (Terpenoids): مسئول بوی‌های میوه‌ای و گلی.

استرها (Esters):  ایجاد بوی میوه‌ای و گلی.

آلدئیدها (Aldehydes):  ایجاد طعم‌های گیاهی.

کتون‌ها (Ketones):  ایجاد طعم‌های شیرین و کاراملی.

قابلیت حل‌پذیری مولکول‌های طعم‌دهنده در قهوه

حل‌پذیری (SOLUBILITY) مولکول‌های مختلف طعم‌دهنده در قهوه، یکی از اصول علمی مهمی است که برای درک بهتر رابطه بین عصاره گیری و طعم، باید به آن توجه داشت. در این ارتباط دو مفهوم مهم وجود دارد: مواد جامد حل شده کل (TDS) و بازده استخراج .

TDS به عنوان درصدی از محلول‌های قهوه در فنجان قهوه تعریف می‌شود. به بیان ساده‌تر، قوت (ضعیف یا قوی بودن عصاره) قهوه شما را نشان می‌دهد. در یک فنجان قهوه دمی، بین ۱.۲۰ تا ۱.۴۵ درصد محتویات فنجان، مواد جامدی است که از قهوه جدا شده و در فرآیند عصاره‌گیری در آب داغ حل شده است و بقیه آن را آب تشکیل می‌دهد. در مقابل، اسپرسو با توجه به غلظت بالای خود، دارای TDS بسیار بیشتری است. برای اندازه‌گیری TDS می‌توان از دستگاه‌هایی مانند رفراکتومتر یا دستگاه اندازه‌گیری قدرت دم‌آوری استفاده کرد که با اندازه‌گیری درصد مواد جامد قهوه، مشخص می‌کنند که قهوه ضعیف یا قوی است.

بازده عصاره‌گیری (extraction yield) بیانگر  نسبت وزن قهوه منتقل شده در فنجان  به وزن کل قهوه‌ای است که برای دم‌آوری استفاده کرده‌ایم. مثلا فرض کنید برای تهیه یک فنجان v60 از 20 گرم قهوه استفاده کرده ایم و 4 گرم از این قهوهبه فنجان نهایی منتقل شده است. پس بازده عصاره‌گیری ما 20 درصد خواهد بود. بازده استخراج ایده‌آل بین ۱۸ تا ۲۲ درصد از مواد محلول قهوه قرار دارد.

 

 

 

فرآیند عصاره گیری قهوه: تأثیر زمان بر طعم

عصاره گیری قهوه، فرآیندی حیاتی است که در آن ترکیبات مختلف از دانه‌های قهوه به نوشیدنی نهایی منتقل می‌شوند. این فرآیند، که از مراحل متعددی تشکیل شده، تعیین‌کننده کیفیت طعمی است که در نهایت تجربه می‌کنیم.

مرحله اول: مرطوب‌سازی و آزادسازی گازها :

ابتدا، آب داغ سطح قهوه را شستشو داده و دی‌اکسید کربن را آزاد می‌کند. گازهای آزاد شده به صورت حباب‌هایی نمایان می‌شوند. این فرآیند به شکوفه زدن (blooming) معروف است.‌ این گاز، که در فرآیند برشته‌ کاری تولید شده، برای مدتی مانعی بین دانه‌های قهوه و آب ایجاد می‌کند. توصیه می‌شود که قبل از ادامه دم‌آوری، اجازه دهید مقداری از این گاز خارج شود تا دم‌آوری بهینه‌تر صورت گیرد.

مرحله دوم: پس از آزاد شدن گازها، آب داغ شروع به حل کردن ترکیبات قابل حل دانه‌های قهوه می‌کند. این ترکیبات شامل کافئین و آنتی‌اکسیدان‌ها مانند کلروژنیک اسید هستند که در بخش پیشین معرفی شد. دما و زمان دم‌آوری در این مرحله بسیار حیاتی هستند، زیرا تعیین می‌کنند که چه ترکیباتی و چه مقداری از آنها استخراج می‌شوند.

مرحله نهایی: اشباع و جداسازی

در این مرحله، ذرات قهوه به مرحله اشباع می‌رسند و ترکیبات بیشتر دیگر به سختی حل می‌شوند. این امر معمولاً باعث ایجاد طعم‌های تلخ و گس می‌شود که می‌تواند نشان‌دهنده افزایش ترکیبات نامطلوب مانند فنول‌ها باشد. توجه به زمان دقیق دم‌آوری در این مرحله می‌تواند از بیش عصاره ‌گیری قهوه (over-extraction) جلوگیری کند.

تعادل در عصاره گیری:

هدف از عصاره گیری قهوه، دستیابی به یک فنجان متعادل است که ترکیبی از طعم‌های اسیدی، شیرین و تلخ را به خوبی ارائه دهد. عصاره گیری ناکافی باعث می‌شود بسیاری از ترکیبات قابل حل در آب نتوانند حل شوند و نتیجه یک فنجان قهوه ترش و ناخوشایند خواهد بود. در مقابل، عصاره گیری بیش از حد ترکیبات تلخ را بیشتر آزاد کرده و می‌تواند طعم نهایی را تحت تأثیر قرار دهد.

 

استخراج جامدات حل شونده دانه قهوه

 

آزمایش عصاره‌گیری

برای درک بهتر فرآیند عصاره‌گیری، می‌توانید یک آزمایش انجام دهید. ابتدا 400 گرم قهوه را با دستگاه دم‌آوری مورد علاقه خود در چهار مرحله تهیه کنید. در هر مرحله 100 گرم قهوه دم کنید و تفاوت‌های طعم و عطر را ثبت کنید. این آزمایش به شما کمک می‌کند تا بفهمید چگونه مولکول‌های طعم مختلف در نرخ‌های زمانی مختلف عصاره‌گیری می‌شوند و چگونه می‌توانید فرآیند دم‌آوری خود را بهینه کنید.

نتیجه‌گیری

درک عمیق از فرآیند عصاره‌گیری قهوه و ترکیبات مختلف موجود در آن به شما این امکان را می‌دهد که هر روز فنجانی از قهوه با طعم دلخواه خود تهیه کنید. با توجه به عواملی مانند زمان و دما در طول فرآیند دم‌آوری، می‌توانید طعم قهوه خود را کنترل کنید و از نوشیدنی‌ای لذت ببرید که به بهترین شکل ممکن با سلیقه شما سازگار است. این دانش به شما کمک می‌کند تا بهترین استفاده را از دستگاه‌ها و تجهیزات دم‌آوری قهوه ببرید و هر روز یک تجربه قهوه‌نوشی منحصر به فرد و لذت‌بخش داشته باشید.

 


کلید واژه‌ها:

این مطلب را به اشتراک بگذارید


پیام‌ها

نخستین پیام را شما بنویسید.


نظر خود را بنویسید