فرآیند انتشار (Diffusion) و نقش آن در دم آوری قهوه به روش غوطه وری

مولکول‌های منفرد در فضای سه‌بعدی به‌صورت تصادفی حرکت می‌کنند و در این مسیر با سایر مولکول‌ها برخورد می‌کنند. سرعت این حرکت به عوامل زیادی بستگی دارد، از جمله دما و چگالی محیطی که مولکول‌ها از میان آن عبور می‌کنند — برای مثال، حرکت در هوا با حرکت در مخلوط آب و قهوه (slurry) تفاوت دارد.

با وجود اینکه حرکت هر مولکول کاملاً تصادفی است، یک تمایل کلی وجود دارد که مولکول‌ها از نواحی با غلظت بیشتر به سمت نواحی با غلظت کمتر حرکت کنند.
این فرایند را “انتشار” (Diffusion) می‌نامند.

به دلیل اینکه پودر قهوه حاوی مقدار زیادی مواد محلول است، مخلوط آب و قهوه همیشه شامل توزیع ناهمگن مولکول‌هاست.
آبی که در مجاورت پودر قهوه قرار دارد، احتمالاً غلظت بالاتری از مولکول‌های طعم‌دهنده دارد نسبت به آبی که فاصله‌ی بیشتری از آن پودر دارد.

این ناهمگونی غلظت در مخلوط آب و قهوه، نیروی محرکه‌ی انتشار است.
زمانی که ناحیه‌ای با غلظت بالا در کنار ناحیه‌ای رقیق‌تر قرار دارد، به تفاوت میان آن‌ها “شیب غلظت” (concentration gradient) گفته می‌شود.

مولکول‌ها در امتداد این شیب حرکت می‌کنند — یعنی از جایی که غلظت بیشتر است به جایی که غلظت کمتر است.
فرایند انتشار نیازی به انرژی اضافی ندارد؛ تنها چیزی که لازم است، وجود یک شیب غلظت است.

مثال:

اگر چند قطره جوهر را به یک کاسه آب اضافه کنید، مولکول‌های جوهر به مرور زمان در تمام آب به صورت مساوی پخش می‌شوند.
وقتی که جوهر به طور کامل و یکنواخت پخش شد، می‌گوییم که سیستم به تعادل (equilibrium) رسیده است.

اما رسیدن به تعادل ممکن است ساعت‌ها یا حتی روزها طول بکشد — مخصوصاً اگر آب سرد باشد.
در دمای پایین، هر مولکول انرژی جنبشی کمتری دارد و بنابراین آهسته‌تر پخش می‌شود.

در مورد قهوه:

در یک دم‌آوری غوطه‌ور ثابت مانند فرنچ‌پرس، جایی که بستر قهوه در کف اسلاری ( مخلوط آب و قهوه) قرار می‌گیرد، تا زمانی که قهوه هنوز داغ باشد، امکان رسیدن به تعادل وجود ندارد.

علاوه بر این هیچ مزیت طعمی‌ای در رها کردن قهوه برای رسیدن به تعادل وجود ندارد.
چرا؟ چون با گذشت زمان، ترکیبات طعمی خاصی در قهوه دچار هیدرولیز می‌شوند و طعم آن را قابل توجهی تلخ‌تر می‌کنند.

در آزمایشی که انجام دادیم، مشخص شد که غلظت (TDS) درست بالای بستر قهوه در فرنچ‌پرس، ۸٪ بیشتر از سطح بالایی بود — این موضوع نشان می‌دهد که رسیدن به تعادل، فاصله زیادی دارد.

سایت رسمی باریستا هاسل