هر بار که V60 دم می کردم، درست زمانی که می خواستم فیلتر را به سطل زباله بیاندازم با خود می اندیشیدم که آیا رابطه ای بین تفاله قهوه و میزان درصد عصاره گیری وجود دارد؟

برای رسیدن به جواب این سوال، به مجموعه آزمایشاتی دست زدم و به نتایج خیلی جالبی رسیدم که بعضی از باورهایم را تایید کرد و حتی روابط جالبی برای من نمایان شد.

در این مقاله قصد دارم تا آنها را با شما در میان بگذارم.

باشد که برای علاقمندان قهوه مفید واقع گردد.

طرح روند آزمایشات

من در این سری آزمایشات از دم افزار V60 پلاستیکی و با فیلتر سفید برند هاریو استفاده کردم.

قهوه مورد آزمایش از کشور کلمبیا با فرآوری شسته و درجه برشت متوسط بود.

در این آزمایش، میزان 15 گرم قهوه با سه نسبت دم 1:13 ، 1:15 و 1:17 ، در سه درجه آسیاب متوسط-ریز، متوسط و متوسط-درشت (در گرایندر کماندانته درجات 13، 20 و 27) و در سه دمای 86، 90 و 94 درجه سانتیگراد، مورد آزمایش قرار گرفت.

پروتکل دم

در هر بار دم آوری میزان 3 برابر وزن قهوه (45 گرم) برای بلومینگ ریخته شد و سپس در دو مرحله آب روی قهوه ریخته شد.

دم آوری ها بدون تکان های اضافی صورت می گرفت تا میزان خطای انسانی به حداقل برسد.

در پایان هر دم آوری، میزان وزن فیلتر با ترازویی ثابت اندازه گیری شد.

میزان وزن عصاره در ظرف مخصوص ریخته و با ترازو اندازه گیری شد.

میزان غلظت هر عصاره توسط رفرکرومتر در یک دمای ثابت سنجیده شد.

زمان هر دم آوری قرائت و یادداشت شد.

خروجی های این آزمایش

پس از آزمایشهای متعدد، داده های آزمایشات را بصورت جداولی تهیه کردیم.

این جداول را در اینجا می توانید مشاهده کنید.

از این داده های خروجی، نمودارهایی تهیه کردیم که نتایج جالبی گرفته شد:

1. با بالا رفتن دمای آب، میزان غلظت قهوه افزایش یافت.

در نمودار زیر، تغییرات در سه درجه آسیاب ریز (آبی)، متوسط (قرمز) و درشت (سبز) مورد بررسی قرار گرفت.

دمای بالای آب باعث می شود که ذرات قهوه بیشتر تجزیه شوند و میزان عصاره بیشتری از قهوه خارج گردد.

یا اگر بخواهیم به طور ساده تر بیان کنم، با افزایش قدرت آب، توان آب برای عصاره گیری قهوه بالا رفته و در نتیجه میزان مواد محلول در نوشیدنی نهایی بالا رفته و غلظت قهوه بالا می رود.

2. با بالا رفتن دمای آب، میزان جذب آب توسط قهوه کمتر شد.

در نمودار زیر، تغییرات در سه درجه آسیاب ریز (آبی)، متوسط (قرمز) و درشت (سبز) مورد بررسی قرار گرفت.

همانطور که می دانید، در فرمول درصد عصاره گیری، جهت محاسبه تقریبی وزن عصاره، حدود 2 برابر وزن قهوه آسیاب شده را از وزن آب ریخته شده بر روی قهوه، کم می کنیم.

W.ext = وزن عصاره
W.c = وزن قهوه آسیاب شده
W.w = وزن آب

(W.ext = W.w – (2 x W.c

این مقدار کم شده (2xW.c) ، میزان آبی هست که توسط قهوه جذب شده.
(دفترچه راهنمای قهوه های دمی _ انجمن قهوه تخصصی _ 1996)

در این آزمایشات دریافتیم که هرچه دما بالاتر می رود، ذرات قهوه، توان نگهداری آب در خود را از دست می دهند.

3. قهوه با درجه آسیاب متوسط، بیشترین جذب آب را داشت.

نتیجه جالب دیگری که از نمودار بالا بدست آمد این بود که بیشترین مقادیر جذب آب متعلق به درجه آسیاب متوسط (شماره 20 کماندانته) می باشد.

این به آن معناست که در روش V60، قهوه مورد آزمایش، در درجه آسیاب متوسط، بیشترین جذب آب را دارد. همانطور که می دانید زمانیکه قهوه های روی فیلتر آب بیشتری جذب کنند، میزان غلظت عصاره نهایی بیشتر می شود.

4. هر چه درجه آسیاب درشت شد، میزان غلظت عصاره کاهش یافت.

در نمودار زیر، تغییرات در سه دمای آب 86 C (آبی)، 90 C (قرمز) و 94 C (سبز) مورد بررسی قرار گرفت.

با ریز شدن قهوه، سطح تماس آب و قهوه بیشتر شده و فرصتهای عصاره گیری افزایش یافته و میزان غلظت نوشیدنی بالا می رود.

5. جذب آب در درجه آسیاب سایز متوسط، بیشترین میزان خود را داشت.

در نمودار زیر، تغییرات در سه دمای آب 86 C (آبی)، 90 C (قرمز) و 94 C (سبز) مورد بررسی قرار گرفت.

در روش دم آوری قطره ای، یکنواختی و قطر ذرات آسیاب شده در سایز متوسط، به گونه ای است که میزان آب بیشتری نسبت به درجه سایزهای دیگر، جذب می کند. همانطور که گفته شد با افزایش میزان جذب آب، از غلظت عصاره نهایی کاسته می شود.

یادآور می شویم که اعداد نمودار در این پدیده با درجه برشت قهوۀ مورد آزمایش تغییر خواهد کرد.

6. هرچه نسبت آب به قهوه بیشتر شد، میزان غلظت کاهش یافت.

در نمودار زیر نسبت 1:13 (خط آبی)، نسبت 1:15 (خط قرمز) و نسبت 1:17 (خط سبز) می باشد.

همانطور که می بینید  میزان غلظت ها در نسبت 1:17 کمتر از دیگر نسبت هاست.

بدیهی است برای یک میزان قهوه ثابت زمانی که حجم آب بیشتر می شود، عصاره نهایی رقیق تر شده و از میزان غلظت آن کاهش می یابد.

7. هرچه نسبت آب به قهوه بیشتر شد، میزان جذب آب افزایش یافت.

در نمودار زیر نسبت 1:13 (خط آبی)، نسبت 1:15 (خط قرمز) و نسبت 1:17 (خط سبز) می باشد.

همانطور که می بینید نمودار اعداد متعلق به نسبت 1:17 بالاتر از دیگر نسبت هاست.

البته این فرآیند می تواند میزان حداکثری جذب آب توسط قهوه را نیز توجیه کند

زیرا در نسبت 1:13 میزان جذب آب استاندارد 2برابر وزن قهوه رعایت شده ولی در نسبتهای بالاتر می توان گفت ظرفیت قهوه اشباع شده.

بر اثر اصابت اولین قطرات آب بر روی قهوه آسیاب شده، ذرات قهوه توسط مولکولهای آب احاطه شده و طی مدت زمان دم آوری مولکولهای آب به درون ذرات قهوه ورود کرده و بر اثر نیروی گرانش به سمت پایین هدایت می شوند که در مسیر به فیلتر کاغذی رسیده و ذرات شناوری که سوار بر جریان آب شده اند در فیلتر گیر می کنند. از آنجایی که ذرات شناور سبکتر و ریزتر از دیگر ذرات هستند پس احتمال انسداد فیلتر را در مناطق پرتراکم و انتهایی فیلتر زیاد می کنند.

پژوهشگر و نویسنده : حسین میرمحمدی

منابع:

The Coffee Brewing Handbook _ SCA
http://www.maths-in-industry.org/miis/605/1/Philips_Research_ESGI_87_Report.pdf
https://counterculturecoffee.com/blog/coffee-basics-brewing-ratios
https://www.ncausa.org/About-Coffee/How-to-Brew-Coffee