تغییرات فیزیکی دانه های قهوه در طول برشته کاری

قهوه در حین برشته کاری تغییر می کند و از یک دانه سبز به دانه معطر و خوش طعمی تبدیل می شود که به آن علاقه داریم. در قسمت اول از یک مجموعه دو قسمتی، در مورد تغییرات فیزیکی که در داخل دستگاه برشته کاری رخ می دهد بیشتر بدانید.

اهمیت ساختار فیزیکی قهوه

آناتومی دانه قهوه برای ایجاد قهوه برشته شده خوش طعم ضروری است. بدون ساختار فیزیکی خاص، واکنش های شیمیایی ضروری برای ایجاد طعم و عطر انجام نمی شود.

بریتا فولمر در کتاب The Craft and Science of Coffee بیان می ‌کند که «پودر قهوه سبز آسیاب شده در معرض دمای مشابهی مانند برشته کردن دانه‌ ها، ترکیبات طعم دلخواه را تولید نمی‌ کند. دانه دست نخورده به عنوان یک رآکتور ضروری برای واکنش های شیمیایی عمل می کند و محیط واکنش را به گونه ای کنترل می کند که پیش سازهای مناسب بتوانند در ترتیب درست با یکدیگر واکنش نشان دهند.

قهوه چه تغییرات فیزیکی شگرفی را می تواند تجربه کند؟

دانه سبز، دارای ساختار متراکم و فشرده است. اما هنگامی که آن را با دستگاه برشته کاری آشنا می کنید، دانه از نظر فیزیکی در داخل و خارج تغییر می کند. بیایید نگاهی به تغییرات فیزیکی بیندازیم.

رنگ

شاید واضح ترین تغییر فیزیکی دانه که می توانید مشاهده کنید، تغییر رنگ است. قبل از برشته کردن، دانه های قهوه به رنگ سبز آبی هستند. آنها به دلیل تولید ملانوئیدین به رنگ قهوه ای تغییر می کنند. ملانوئیدین ها پلیمرهایی هستند که از ترکیب قندها و اسیدهای آمینه تحت حرارت تشکیل می شوند. سیلوِر اِسکین1 (silver skin) نیز در هنگام برشته کاری جدا می شود. این لایه بیرونی کاغذی دانه قهوه است.

برشته کارها و مصرف کنندگان از رنگ به عنوان پارامتر کیفیت و مشخصات استفاده می کنند.

رطوبت و جرم

آب حدود 10 تا 12 درصد دانه سبز فرآوری شده و خشک شده را تشکیل می دهد، اما برشته کردن این میزان را به حدود 2.5 درصد کاهش می دهد. علاوه بر آبی که از قبل در دانه سبز وجود دارد، آب اضافی نیز در اثر واکنش های شیمیایی ایجاد می شود.

از دست دادن رطوبت و تبدیل مقداری از ماده های خشک تشکیل دهنده ساختار دانه به گاز، باعث کاهش جرم کلی دانه پس از برشته کردن می شود. به طور متوسط، دانه 12 تا 20 درصد از جرم خود را پس از برشته کاری از دست می دهد. برشته ‌کارها اغلب درصد کاهش جرم را دنبال می ‌کنند تا به شناسایی بّچ2هایی (Batches) که ممکن است مستحق بررسی بیشتر در کنترل و تضمین کیفیت باشند کمک کنند.

پروفایل های مختلف برشته کردن بر روی زمان خشک شدن رطوبت تاثیر می گذارند. تغییرات در رطوبت در نقاط مختلف برشته کاری می تواند به معنای تفاوت در واکنش های شیمیایی باشد و این ممکن است بر مشخصات نهایی تأثیر بگذارد.

حجم و تخلخل

دانه‌ های قهوه دارای یکی از قوی ‌ترین دیواره‌ های سلولی در قلمرو گیاهان هستند. آنها حلقه های خارجی دارند که سلول را تقویت کرده و استحکام آن را افزایش می دهد.

وقتی قهوه برشته می شود، افزایش دما و تبدیل آب به گاز باعث ایجاد فشار زیادی در داخل دانه ها می شود. این شرایط، ساختار دیواره سلولی را از حالت صلب به حالت لاستیکی تغییر می دهد. ایجاد تغییر فیزیکی در قهوه به دلیل وجود پلی ساکاریدها (مولکول های قند پیوندی) اتفاق می افتد.

ماده داخلی به سمت دیواره های سلولی رانده می شود و یک فضای خالی پر از گاز در مرکز باقی می گذارد که موجب می شود جرم دانه ها کاهش و حجم آنها افزایش یابد. بخش اعظمی ازاین افزایش حجم، تجمع گاز دی اکسید کربن است که پس از برشته کردن آزاد می شود.

برشته کردن تخلخل را افزایش می دهد و باعث می شود دانه ها چگالی کمتری داشته باشند و حلالیت بیشتری پیدا کنند که برای تبدیل آنها به یک نوشیدنی خوشمزه حیاتی است.

روغن ها

دانه های قهوه حاوی لیپید و یا روغن هستند. در هنگام برشته کردن، فشار داخلی زیاد باعث می شود که این ترکیبات از مرکز سلول به سمت سطح دانه مهاجرت کنند.

لیپیدها به حفظ ترکیبات فرار در داخل سلول کمک می کنند. ترکیبات فرار، مواد شیمیایی هستند که فشار بخار بالایی در دمای اتاق دارند که برخی از آنها برای ایجاد طعم و عطر قهوه ضروری هستند که بدون وجود روغن ها، ممکن است پراکنده شوند.

هرچه برشته کاری طولانی تر باشد، تغییرات ساختاری بارزتر است. تراکم دانه به طور مداوم کاهش می یابد و با گذشت زمان گازهای بیشتری تولید می شود و در یک برشته کاری بسیار تیره، ممکن است شاهد مهاجرت روغن به سطح دانه باشید.

این توسعه ها تا حدودی توضیح می ‌دهند که چرا طعم قهوه‌ ی برشته‌ شده تیره با قهوه‌ ای که با درجه روشن برشته شده است متفاوت است، اما تغییرات شیمیایی قابل‌ توجهی نیز وجود دارد که بر مشخصات آن تأثیر می‌ گذارد. در قسمت دوم نگاهی به آنها خواهیم داشت.

تغییرات فیزیکی قهوه در هر مرحله از برشته کاری

پروفایل های مختلف برشته کاری برعطر و طعم نهایی قهوه شما تأثیر می گذارد. اما هر پروفایل برشته کاری که انتخاب کنید شامل سه مرحله اصلی است : خشک کردن، قهوه ای شدن یا واکنش Maillard و توسعه. این اصطلاحات رایج در واقع مراحل مختلف تغییرات شیمیایی و فیزیکی قهوه را توصیف می کنند.

خشک کردن

مرحله خشک شدن بلافاصله پس از نقطه عطف شروع می شود. (وقتی دانه های سرد را به داخل دستگاه وارد می کنید، حرارت داخل دستگاه قبل از اینکه دوباره بالا بیاید پایین می ‌آید. نقطه‌ ای که در آن دما دوباره شروع به بالا رفتن می ‌کند نقطه عطف است.) در طول خشک کردن، محتوای آب شروع به بخار شدن می ‌کند و فشار در داخل دانه ایجاد می‌ شود.

واکنش Maillard

وقتی می بینید دانه های قهوه شروع به قهوه ای شدن می کنند، واکنش میلارد شروع شده است که در حدود 150 درجه سانتیگراد یا 302 درجه فارنهایت اتفاق می افتد. در طی واکنش میلارد گازها یی از جمله دی اکسید کربن، بخار آب و برخی ترکیبات فرار ایجاد می شود. فشار داخلی به اندازه ‌ای افزایش می ‌یابد که دیواره‌های سلولی دانه را بشکند. این رویداد به کرک اول ( First Crack ) معروف است.

ملانوئید ها در این مرحله شروع به رشد می کنند. آنها علاوه بر تغییر رنگ دانه ها، به طعم نهایی قهوه کمک می کنند.

توسعه

پس از کرک اول ( ( First Crack، برشته کاری از یک واکنش گرماگیر (دانه ها گرما را از محفظه دستگاه جذب می کنند) به یک واکنش گرمازا (دانه ها گرما آزاد می کنند) تغییر می کند. در این مرحله، دگرگونی‌ های فیزیکی ادامه می ‌یابد - تخلخل در دانه افزایش می ‌یابد، روغن ‌ها به دیواره ‌های سلول مهاجرت می ‌کنند و رنگ تیره می ‌شود. بسیاری از واکنش های شیمیایی نیز در این مرحله اتفاق می افتد که در قسمت دوم به آنها خواهیم پرداخت.

اگرچه ممکن است ساده به نظر برسد، اما برشته کردن قهوه یک فرآیند پیچیده می باشد که شامل تعدادی دگرگونی فیزیکی و شیمیایی است. همه آنها به دلیل ساختار منحصر به فرد دانه قهوه امکان پذیر شده اند.

بنابراین دفعه بعد که دستگاه برشته کاری را خالی می ‌کنید یا یک کیسه قهوه می‌ خرید، به فرآیندهای جذابی که هر دانه برای رسیدن به آن طی کرده است، توجه کنید.

1- سیلوِر اِسکین (silver skin): پوسته نازک و نسبتا بی رنگ که روی دانه قرار دارد.

2- بچ (Batch) : میزان قهوه ای که هر بار در دستگاه برشته کاری، برشته می شود.

ترجمه و تدوین در آکادمی قهوه مونت

منبع : Perfect Daily Grind