آشنایی با شیمی عصاره‌گیری قهوه / شناخت حلالیت و بازده عصاره‌گیری
قهوه، یکی از محبوب‌ترین نوشیدنی‌های جهان، از ترکیبات شیمیایی پیچیده‌ای که تعیین‌کنندهٔ طعم، عطر و کیفیت کلی آن هستند، برخوردار است. ناگفته پیداست که مهم‌ترین بخش فرآیند دم‌آوری، مرحلهٔ استخراج یا همان عصاره‌گیری است؛ جایی که آب با قهوهٔ آسیابشده برای حل و استخراج ترکیبات مختلف ترکیب شده و فعل و انفعالاتی انجام می‌شود که نتیجهٔ آن فنجان قهوه‌ای دوست‌داشتنی خواهد بود. درک شیمی در پس عصاره‌گیری قهوه، به ویژه مفاهیم حلالیت و بازده عصاره‌گیری، برای علاقه‌مندان به قهوه، باریستاها و محققان به‌طور یکسان ضروری است. در این مقاله، به پیچیدگی‌های استخراج قهوه، بررسی نقش حلالیت، پارامترهای استخراج و عوامل مؤثر بر کیفیت دم‌آوری نهایی می‌پردازیم.
حلالیت و اهمیت آن
حلالیت (Solubility) در زمینهٔ عصاره‌گیری قهوه، به توانایی ترکیبات مختلف موجود در سابهٔ قهوه (قهوهٔ آسیابشده) برای حل‌شدن در آب اشاره دارد. قهوه حاوی ترکیبات بی‌شماری از جمله کربوهیدرات ها، لیپیدها، پروتئین‌ها، اسیدها و ترکیبات معطر مانند کافئین است. هر یک از این ترکیبات از ویژگی‌های حلالیت خاص خود که بر مشخصات طعم و قدرت قهوهٔ دم‌آوری‌شده تأثیرگذار است برخوردار هستند.
حلالیت ترکیبات قهوه نسبت به عواملی مانند دما، فشار، اندازهٔ ذرات و شیمی آب متفاوت است. به‌عنوان‌مثال، کافئین، یکی از شناخته‌شده‌ترین ترکیبات قهوه، در آب گرم نسبت به آب سرد حلالیت بیشتری دارد. به همین دلیل است که روش‌های دم‌آوری گرم مانند عصاره‌گیری اسپرسو، در استخراج میزان بیشتری کافئین روش‌های مؤثرتری تلقی می‌شوند.
اما این موضوع تنها در مورد کافئین صادق نیست، بلکه سایر ترکیبات مانند اسیدهای کلروژنیک و لیپیدها نیز الگوهای حلالیت وابسته به دما را نشان می‌دهند. اسیدهای کلروژنیک به تلخی قهوه کمک می‌کنند، در حالی که لیپیدها در بادی و احساس دهانی آن نقش مهمی ایفا می‌نمایند. اما چرا آشنایی با این ترکیبات و الگوهای حلالیت آن‌ها حائز اهمیت است؟ در پاسخ به این پرسش باید گفت، درک حلالیت این ترکیبات برای ما امکان دستکاری و تغییر پارامترهای عصاره‌گیری با هدف استخراج بهینه و دستیابی به طعم دلخواه را فراهم می‌آورد.
بازده عصاره‌گیری و عوامل تعیین کنندهٔ آن
بازده عصاره‌گیری (Extraction Yield) (بازده استخراج) به درصد ترکیبات محلول استخراج‌شده از سابهٔ قهوه در زمان دم‌آوری اشاره دارد. بازده استخراج نقش بسیار مهمی در دستیابی به یک فنجان قهوهٔ متعادل و خوش‌طعم ایفا می‌کند. عوامل متعددی بر عملکرد استخراج تأثیر می‌گذارند که از مهم‌ترین آن‌ها می‌توان به سایز آسیاب، زمان دم‌آوری، دمای آب و نسبت قهوه به آب اشاره کرد.
سایز آسیاب
سایز آسیاب (Grind size) نقشی اساسی در بازده عصاره‌گیری داراست، زیرا بر سطحی که در معرض آب قرار می‌گیرد تأثیر خواهد گذاشت. قهوهٔ ریز آسیابشده دارای سطح بیشتری است، بنابراین امکان استخراج سریع‌تر و کامل‌تر را فراهم می‌کند. برعکس، آسیاب‌های درشت سطح کمتری داشته و برای رسیدن به همان بازده استخراج به زمان دم‌آوری طولانی‌تری نیاز دارند. به‌عنوان‌مثال، در نوشیدنی اسپرسو برای دستیابی به میزان بازده عصاره‌گیری بالا در مدت زمان کوتاه، سایز آسیاب ریز می‌بایست استفاده شود.
مدت زمان دم آوری
مدت زمان دم‌آوری (Brew time) یا مدت زمان تماس آب و سابهٔ قهوه نیز بر عملکرد استخراج تأثیر می‌گذارد. مدت زمان‌های طولانی‌تر معمولاً به بازده استخراج بالاتر منجر می‌شود، اما از طرف دیگر هر چقدر مدت زمان دم‌آوری بیشتر شود، احتمال استخراج طعم‌های نامطلوب و تلخ وجود دارد. با کنترل زمان دم‌آوری، باریستاها می‌توانند بازده استخراج را متناسب با روش‌ها و ترجیحات مختلف در روش‌ها و دم افزارهای متفاوت تنظیم کنند.
دمای آب دم آوری
دمای آب (Temperature) یکی دیگر از عوامل مهم و مؤثر در فرآیند عصاره‌گیری به‌حساب می‌آید. آب گرم‌تر با افزایش انرژی جنبشی مولکول‌های آب، فرآیند استخراج را تسریع کرده و انحلال ترکیبات قهوه را آسان‌تر می‌سازد. بااین‌حال، دمای بیش‌ازحد بالا باعث از بین‌رفتن ترکیبات معطر می‌شود. یافتن محدودهٔ دمایی بهینه برای عصاره‌گیری، کلیدی برای به حداکثررساندن بازده و درعین‌حال حفظ طعم‌های متفاوت قهوه است.
نسبت آب و قهوه
نسبت (Ratio) قهوه به آب یکی دیگر از فاکتورهای مهم در عصاره‌گیری شمرده می‌شود. نسبت بیشتر قهوه به آب معمولاً به قهوه‌های قوی‌تر و غلیظ‌تر با بازده استخراج بالاتر منجر می‌شود، اگرچه، استفادهٔ بیش‌ازحد از قهوه در مقایسه با آب، می‌تواند باعث عصاره‌گیری بیش‌ازحد و ایجاد تلخی در محصول نهایی شود. برعکس، نسبت‌های پایین‌تر ممکن است قهوه‌ای ضعیف‌تر با بازده استخراج پایین‌تر و طعم‌های شدیدتر تولید کنند.
عوامل مؤثر بر عصاره گیری
به‌غیر از پارامترهای استخراج، چندین عامل دیگر می‌توانند بر فرآیند استخراج و در نهایت کیفیت محصول نهایی تأثیر بگذارند. یکی از این عوامل کیفیت آب است. ترکیب آب، از جمله محتوای مواد معدنی و pH آن، می‌تواند بر بازده عصاره‌گیری و درک طعم تأثیر بگذارد. به‌عنوان‌مثال، آب سخت، با محتوای مواد معدنی بالا، ممکن است با تشکیل ترکیبات نامحلول با مواد جامد قهوه، در فرآیند عصاره‌گیری اختلال ایجاد کند. برعکس، آب نرم با محتوای مواد معدنی کم ممکن است به قهوه‌ای با سطح اسیدیتهٔ بالا یا طعم‌های فلت منتج گردد.
یکی دیگر از عوامل تأثیرگذار، تازگی و کیفیت دانه‌های قهوه است. قهوهٔ تازه‌رست و آسیابشده حاوی غلظت بیشتری از ترکیبات معطر فرار است که باعث افزایش عطر و طعم آن می‌شود. هر چقدر از زمان رست و آسیاب دانه‌های قهوه بیشتر بگذرد، این ترکیبات فرار تجزیه شده و تازگی و پیچیدگی طعمی در محصول نهایی از دست می‌رود. استفاده از دانه‌های تازه‌رست و به‌درستی ذخیره‌شده در جهت به حداکثررساندن بازده عصاره‌گیری و حفظ کیفیت قهوه ضروری تلقی می‌شود.
علاوه بر مواردی که ذکر شد، درجهٔ رست دانه‌های قهوه نیز می‌تواند بر استخراج تأثیر بگذارد. دانه‌های با درجهٔ روشن رست، از ساختار متراکم‌تر و حلالیت بالاتری برخوردار هستند که امکان استخراج سریع‌تر و برجسته‌کردن طعم‌های شفاف‌تر و غالباً نت‌های میوه‌ای و گلی را فراهم می‌آورد. در مقابل، دانه‌هایی که با درجهٔ تیره رست می‌شوند، تحت واکنش‌های کاراملی‌شدن و میلارد قرار گرفته و در نتیجه ترکیبات محلول کمتر و استخراج کندتری از آن‌ها انتظار می‌رود.
شیمی استخراج قهوه موضوعی جذاب و چندوجهی است که اصول حلالیت، بازده عصاره‌گیری و شیمی طعم را در برمی‌گیرد. با درک تأثیر متقابل بین ترکیبات قهوه، پارامترهای استخراج و عوامل تأثیرگذار، علاقه‌مندان به قهوه می‌توانند از پتانسیل نهفته در دانه‌های باکیفیت قهوه استفاده کرده و تجربه‌ای رضایت بخش از نوشیدن قهوه خلق کنند.