تاثیر افزایش دما در عصاره‌گیری اسپرسو
مقدمه
در این مقاله قصد داریم با تمرکز بر آثار حاصل از تغییرات دما در عصاره‌گیری اسپرسو نحوه عمل‌کرد آن را به صورت عملی و علمی بررسی کنیم.
مقالات مرتبط:
۱) چرا کانال‌سازی موجب کاهش کیفیت اسپرسو می‌شود؟
۲)یکنواختی عصاره‌گیری و کانال‌سازی
روش آزمایش
در این آزمایش، قهوه‌ای از کشور کلمبیا، منطقه پوپایان با روش فرآوری شسته و از جوره‌ی کاتورا استفاده شده است. این قهوه با درجه برشتگی متوسط و با گذشت ۱۰روز پس از برشته کاری ،در چهار مرحله‌ی دمایی (۸۷°- ۹۰°- ۹۳°- ۹۷°) با نسبت عصاره‌گیری ۱:۲، در بازه‌ی زمانی ۲۳الی ۲۵ثانیه و با فشار ثابت ۹بار و درجه‌ی ثابتی از آسیاب در هر دما، مورد آزمایش قرار گرفته است. برای هر دما حدود پنج فنجان عصاره‌گیری انجام شد که با توجه به خطای فردی محتمل، نتیجه‌ی سهمورد که در یک بازه قرار داشتند را در جدول زیر قرار دادیم که با جزئیات کامل قابل مشاهده است:
در نگاه اول، شاخص‌ترین پدیده، پیش‌بینی‌‌ناپذیر‌تر شدن توانایی کنترل عصاره‌گیری با افزایش دما بود (فارغ از تغییرات در عصاره‌گیری) که دستیابی به یکنواختی در تمام فنجان‌ها را سخت‌تر می‌کرد. افزون بر این، در دمای بالاتر، میزان کانال‌سازی (Channeling) و پدیدار شدن حباب‌های گاز نیز افزایش یافته بود؛ اما بر خلاف انتظار و روند پیش‌بینی شده در دمای بالاتر به جای افزایش درجه‌ی آسیاب، مجبور به کاهش آن شدیم که این مسئله خود در مقاله‌ای دیگر قابل بحث و بررسی است.
برای بررسی علت نتایجی که در دماهای بالاتر در عصاره‌گیری به دست آوردیم، آزمایش تغییر دما را به صورت دیگری ترتیب دادیم تا از میزان تأثیر عاملی مانند فشار در دستگاه اسپرسوساز مطلع شویم. بدین منظور، قهوه را در پروتکل استاندارد قهوه‌آزمایی (Cupping) در دماهای مختلف مورد سنجش قرار دادیم. در روند این قهوه‌آزمایی چهار نمونه ۱۲گرمی قهوه با درجه‌ی آسیاب ثابت (درجه ۹آسیابEK43) به مدت ۵دقیقه در ۱۹۰گرم آب، در چهار دمای (۸۷-۹۰-۹۳ و ۹۷درجه) غوطه‌ور و سپس به وسیله‌ی فیلتر V60 ذرات قهوه از نوشیدنی جداسازی شده تا روند عصاره‌گیری متوقف شود. پس از اندازه‌گیری میزان کل مواد محلول در نوشیدنی قهوه، کاهشی در نتایج آن و واکنش غیرقابل‌انتظاری مشاهده نشد؛ که نتایج آن در جدول زیر آمده است:
با استناد به این نتایج، می‌توان علت واکنش غیرعادی قهوه در عصاره‌گیری با دستگاه اسپرسوساز را با عامل فشار که در کنار افزایش دما وجود دارد مرتبط دانست.
حال این پرسش ممکن است مطرح شود که در افزایش دمای آب با وجود فشار چه عوامل فیزیکی باعث کاهش میزان کل مواد محلول در عصاره‌ی حاصل از سابه‌ی قهوه شده و همچنین موجب عدم یکنواختی در عصاره‌گیری می‌شود؟
بر اساس قوانین فیزیک (آنتروپی) افزایش دما، افزایش جنبش مولکولی را در پی دارد. در مایعات، این افزایش جنبش مولکولی منجر به افزایش تبخیر سطحی نیز می‌شود. در شرایطی که علاوه بر افزایش دما، عامل فشار نیز در دستگاه اسپرسوساز دخیل است، هرچه به دمای جوش نزدیک‌تر شویم، جنبش مولکول‌های آب در فضای جوشانه (Boiler) افزایش خواهد یافت؛ در نتیجه، در دمای بالا هنگام عصاره‌گیری، جریان آبی که از دهانه‌ی هدگروپ (Group Head) خارج می‌شود، دارای دمای بالا، جنبش و آشفتگی بیش از اندازه است و به محض خروج از هدگروپ، بخشی از آن تبخیر شده و حجم بخار حاصل، بر شدت آشفتگی و رفتار تصادفی مولکول‌های آب خواهد افزود. در نتیجه‌ی این جریان متلاطم، آب به محض برخورد با سطح قرص قهوه (Puck) موجب شکستن آن شده یا با جابجایی بیش از حد ذرات قهوه هنگام عصاره‌گیری، موجب کانال‌سازی بیشتر و خروج حباب‌های گاز می‌شود. همانطور که می‌دانیم، در پدیده‌ی کانال‌سازی، آب با سرعت زیاد از شیارهای ایجاد شده در قرص قهوه عبور می‌کند و به این صورت، عصاره‌گیری از تمام ذرات به طور کامل و کافی انجام نمی‌گیرد؛ در نتیجه قهوه‌ای کم‌عصاره‌گیری‌شده (Under Extracted) با میزان کل مواد محلول کمتر خواهیم داشت.
بررسی خصوصیات طعمی اسپرسو‌های عصاره‌گیری شده در۴ دمای متفاوت؛ مقیاس امتیازدهی در بازه‌ی اعداد ۰ تا ۱۰
نتیجه‌گیری
همانطور که از شواهد برمی‌آید، با افزایش بیش از اندازه‌ی دمای آب در روند عصاره‌گیری اسپرسو، واکنش قهوه تغییر خواهد کرد و نوشیدنی حاصل در فنجان ما بر خلاف انتظار، به سمت عصاره‌گیری کمتر از ذرات قهوه‌ی موجود در قرص قهوه پیش خواهد رفت و در پی آن، علاوه بر دشواری در کنترل و حفظ یکنواختی میان فنجان‌های متوالی و افزایش احتمال کانال‌سازی، متوسط میزان مواد محلول در نوشیدنی ما کمتر شده و در نهایت، فنجانی با خصوصیات طعمی نامطلوب خواهیم داشت؛ بنابراین به منظور دستیابی به نتایج مطلوب‌تر از عصاره‌گیری یک فنجان اسپرسو، بهتر است بازه‌ی دمایی محدودتری برای آن در نظر بگیریم. محدوده‌ی دمایی ایده‌آل پیشنهادی ما برای عصاره‌گیری اسپرسو، بازه‌ی دمایی میان ۹۰-۹۴ درجه‌ی سانتیگراد است؛ البته که این بازه، محدوده‌ی دمایی مجاز عصاره‌گیری نبوده و فقط پیشنهادی برای بهبود نتایج است. بازه‌ی دمایی ارائه شده علاوه بر امکان تسلط و کنترل بیشتر بر عصاره‌گیری، خصوصیات طعمی مطلوب‌تری نیز به همراه خواهد داشت.
سخن آخر
با توجه به نکات ذکر شده، باید در نظر داشت که در دستگاه‌های مختلف شرایط دمایی و فشار، نقطه‌ی جوش آب در مناطق مختلف و میزان انحلال‌پذیری مواد در انواع قهوه‌ها متفاوت بوده و آمار و اعدادی که در این آزمایش ارائه شده برای اسپرسو ماشین دیسنت (Decent) با قهوه‌ی کلمبیا در شهر تهران است. از طرفی جزئیات عددی قابل تغییر است، اما آنچه ثابت می‌ماند، ظرفیت دمایی است که امکان دارد در شرایطی بازه متفاوت داشته باشد، اما وجود خواهد داشت و برای عصاره‌گیری و تجربه‌ی طعمی بهتر لازم است که آن را درنظر بگیریم.
تألیف، گردآوری و انجام آزمایش در محل تحقیق و توسعه‌ی کارخانه قهوه ژاو (اکتبر ۲۰۲۱)