چرا قهوهٔ پرکولیشن و ایمرشن اینقدر طعم متفاوتی دارند؟
میخواهم دربارهٔ اینکه چرا قهوهای که با روش ایمرشن دم میشود (مثلاً فرنچپرس، آیروپرس، سایفون) طعمی بسیار متفاوت—و حتی ظاهر متفاوتی—نسبت به قهوهٔ تهیهشده با پرکولیشن (مثل پوراور یا دریپ) دارد صحبت کنم. بعضی از شما ممکن است متوجه شده باشید که این موضوع حتی زمانی هم برقرار است که این دو نوع قهوه را با بازدههای استخراج و غلظتهای مشابه مقایسه کنید.
در یک پست قبلی، دربارهٔ یک معادلهٔ عمومیتر برای بازده استخراج صحبت کردم که باید همبستگی بهتری با پروفایل شیمیایی یک فنجان قهوه، و بنابراین با پروفایل طعمی آن ایجاد کند. واضح است که این معادله نمیتواند اثراتی مثل تغییر نوع قهوه، منحنی رست یا حتی اندازهٔ آسیاب را ثبت کند. اما چیز دیگری هم هست که این معادلهٔ عمومی نمیتواند آن را دربرگیرد، زیرا پروفایلهای طعمی ایجادشده توسط دمهای ایمرشن و پرکولیشن در چشماندازهای کاملاً متفاوتی قرار دارند. امروز میخواهم بررسی کنم چرا چنین است.
تفاوت اساسی بین پرکولیشن و ایمرشن ساده است: پرکولیشن قهوه را با آب تمیز استخراج میکند، و ایمرشن قهوه را با آبی استخراج میکند که بهتدریج غلیظتر و غلیظتر میشود، زیرا آب در طول کل فرآیند دمگیری در تماس با ذرات قهوه میماند.
به همین دلیل، سرعت استخراج در ایمرشن خیلی زودتر کاهش پیدا میکند. این ناشی از فیزیک پدیدهٔ انتشار است؛ هر محلولی که در یک ترکیب شیمیایی خاص غلیظتر باشد، برای استخراج همان ترکیب از ذرات قهوه سختتر عمل خواهد کرد. این مفهوم با معادلهٔ نویس–ویتنی توضیح داده میشود:
میتوانید توضیحات بیشتری دربارهٔ اجزای مختلف این معادله را اینجا بخوانید، اما اساساً این معادله فقط به شما میگوید که نرخ استخراج یک ترکیب زمانی بالاتر است که محلول اطراف آن ترکیب، نسبت به ذرهٔ قهوه، غلظت بسیار کمتری داشته باشد.
تا اینجا، بهنظر میرسد این فقط توضیح میدهد که چرا ایمرشن کندتر استخراج میکند، نه اینکه چرا پروفایل متفاوتی از ترکیبات شیمیایی ایجاد میکند. اما یک نکته وجود دارد: حتی اگر آب در یک ترکیب خاص غلیظ باشد، این باعث نمیشود که نتواند دیگر ترکیبات را بهطور مؤثر استخراج کند. بنابراین، اگر زمان کافی بدهید، دم ایمرشن بهطور بسیار نزدیکی ترکیب شیمیایی موجود در دانهٔ قهوه را بازتاب خواهد داد، زیرا هر ترکیب شیمیایی به تعادل با محیط مایع میرسد. اگر دم را قبل از اینکه همهچیز استخراج شود متوقف کنیم (که معمولاً همین کار را میکنیم)، ترکیباتی که کندتر استخراج میشوند کمی کمتر حضور خواهند داشت، اما در غیر این صورت، ترکیب شیمیایی فنجان شما بازتاب بسیار خوبی از ترکیب شیمیایی داخل دانهٔ قهوه خواهد بود.
در یک دم پرکولیشن، اتفاقات بسیار متفاوتی رخ میدهد. دلیل آن این است که در هر لحظه، آبِ محیط مدام با آب تمیز جایگزین میشود، و بنابراین سرعت استخراج بالا باقی میماند تا زمانی که یک ترکیب خاص در دانهٔ قهوه بهطور کامل تخلیه شود. همانطور که ممکن است حدس بزنید، این یعنی ترکیباتی که سریع استخراج میشوند در دم پرکولیشن بیشازحد نمایان میشوند.
به بیان دیگر، پروفایل شیمیایی یک دم پرکولیشن بسیار قوی با سرعت استخراج ترکیبات همبستگی دارد، در حالی که دم ایمرشن بیشتر با میزان فراوانی هر ترکیب شیمیایی در دانهٔ قهوه همبستگی دارد. این مثل این است که یک موسیقی را با دو اکولایزر متفاوت گوش بدهید.
من توضیح با کلمات را دوست دارم، اما نمودارها را حتی بیشتر دوست دارم. میتوانیم تفاوت میان دمهای پرکولیشن و ایمرشن را با شبیهسازی دو دم مختلف با یک مدل سادهٔ فرضی، که بر پایهٔ حل عددی معادلهٔ نویس–ویتنی است، بررسی کنیم. در حالت پرکولیشن، عبارت مربوط به غلظت محلول همیشه صفر نگه داشته میشود، چون همواره آب تازه جایگزین آب محیط میشود.
فرض کنیم یک دانهٔ قهوه با ۳۰ ترکیب شیمیایی مختلف داریم؛ با فراوانیها و سرعتهای استخراج متفاوت. من ۳۰ ترکیب شیمیایی تصادفی تولید کردم و این توزیع بهدست آمد:
هر دایرهٔ قرمز نمایندهٔ یکی از ۳۰ ترکیب شیمیایی شبیهسازیشده است. آنهایی که سمت راستتر هستند مقدار بیشتری در دانه دارند، و آنهایی که بالاتر هستند راحتتر استخراج میشوند.
حالا بیایید معادلهٔ نویس–ویتنی را برای یکی از آنها حل کنیم. این نمودار نشان میدهد که غلظت دم برای سریعترین ترکیب چگونه در گذر زمان افزایش مییابد:
این نباید تعجبآور باشد: سرعت استخراج در دم ایمرشن خیلی زودتر سطحی میشود، چون آب محیط بهقدری غلیظ میشود که جلوی استخراج سریع را میگیرد. در دم پرکولیشن، استخراج تا زمانی ادامه پیدا میکند که ترکیب از ذرهٔ قهوه تخلیه شود.
حالا میخواهیم این دو نوشیدنی را در بازده استخراج یکسان مقایسه کنیم. برای این کار، استخراج هر ۳۰ ترکیب را همزمان شبیهسازی کردم و دم را وقتی متوقف کردم که میانگین بازده استخراج به ۲۰٪ رسید. فرض کردم ترکیبات قابلاستخراج ۲۸٪ جرم دانه را تشکیل میدهند. همانطور که انتظار میرفت، دم ایمرشن زمان بیشتری لازم داشت تا به این بازده استخراج متوسط برسد.
چیزی که در این شبیهسازی جالب است، نگاه به پروفایل ترکیبات شیمیایی در فنجان نهایی برای ایمرشن و پرکولیشن، و مقایسهٔ آنها با ترکیب شیمیایی داخل دانهٔ قهوه است. نتیجه این است:
هر ستون نمایندهٔ یکی از ۳۰ ترکیب شیمیایی تولیدشده است و آنها را بر اساس سرعت استخراج مرتب کردهام؛ آنهایی که سمت راستتر هستند سریعتر استخراج میشوند.
چیزی که فوراً به چشم میآید این است که دم ایمرشن (قرمز) بسیار شبیهتر به ترکیب داخلی دانهٔ قهوه (سیاه) است، در مقایسه با دم پرکولیشن (آبی). تنها تفاوت در ترکیباتی است که کند استخراج میشوند، همانطور که انتظار میرود. اگر اجازه دهیم دم ایمرشن ادامه پیدا کند، این تفاوت کمتر و کمتر خواهد شد و نهایتاً کامل از بین میرود.
دم پرکولیشن بهطور چشمگیری از ترکیب داخلی دانهٔ قهوه متفاوت است! همانطور که میبینید، ترکیباتی که سریع استخراج میشوند کاملاً بیشازحد نسبت به ترکیب واقعی دانه نمایان شدهاند.
همانطور که نمودار بالا کاملاً واضح نشان میدهد، ترکیب دم ایمرشن عمدتاً با میزان فراوانی ترکیبات داخل دانه همبستگی دارد:
این همبستگی بسیار قوی است، با این استثنا که ۶ ترکیب کندتر هنوز به تعادل نرسیدهاند، چون دم را قبل از بازده ۲۸٪ متوقف کردیم.
مشاهدهٔ جالب دیگر این است که دم پرکولیشن همبستگی قوی با سرعت استخراج دارد:
همانطور که میبینید، ترکیباتی که سمت راستتر قرار دارند در فنجان پرکولیشن بسیار بیشتر نمایان شدهاند، در حالی که لزوماً در فنجان ایمرشن چنین نیستند.
تمام این ملاحظات تنها زمانی معتبر است که دم را قبل از رسیدن به سقف استخراج تئوری متوقف کنیم. اگر همهچیز از دانه استخراج شود، بدیهی است که دم ایمرشن و پرکولیشن نهایتاً پروفایلهای شیمیایی یکسانی خواهند داشت؛ فقط زمان دم و غلظت نوشیدنی متفاوت خواهد بود، اگر مقدار آب متفاوت باشد. برای نشاندادن این موضوع، شبیهسازی را تا بازده ۲۸٪ ادامه دادم و ویدیویی از نحوهٔ استخراج پروفایلهای طعمی ساختم. میتوانید ببینید که گرچه نوشیدنیها به غلظتهای متفاوتی میرسند، هر دو نهایتاً به همان ترکیب شیمیایی داخل دانه ختم میشوند.
واضح است که عوامل پیچیدهٔ دیگری نیز وجود دارند که میتوانند دو روش دم را حتی بیشتر متفاوت کنند. برای مثال، وجود چنلینگ در دم پرکولیشن میتواند مقدار بسیار بیشتری از ترکیبات کنداستخراج (که معمولاً گس و قابض هستند) را از بخشی کوچک از ذرات وارد فنجان کند؛ چیزی که تا جایی که میدانم در دم ایمرشن رخ نمیدهد. اما اگر چنلینگ را به حداقل برسانید (در دستور V60 و ویدئوی پوراورم دربارهٔ این موضوع نکاتی دادهام)، این اثر چندان قابل توجه نخواهد بود.
تفاوت بالقوهٔ دیگر، جامدات معلق است. این جامدات تقریباً همیشه توسط بستر قهوه در دم پرکولیشن فیلتر میشوند، در حالی که در روشهای ایمرشن ساده مثل فرنچپرس در فنجان باقی میمانند. این ترکیبات میتوانند اثر قوی بر طعم داشته باشند (معمولاً طعم را خاموش میکنند)، حتی اگر در آب حل نشده باشند.
شاید بعضی از شما تعجب کرده باشید وقتی در ابتدای متن، سایفون و آیروپرس را به عنوان نمونهای از دمهای ایمرشن ذکر کردم. میدانم که اینها روشهای ترکیبی هستند، اما در عمل طعمشان بیشتر شبیه ایمرشن است. حدس میزنم دلیل آن این باشد که بیشتر استخراج در مرحلهٔ اولیهٔ ایمرشن اتفاق میافتد، نه مرحلهٔ بعدی پرکولیشن. اما بهطور قطع، پروفایل شیمیایی این دمها احتمالاً چیزی بین پروفایل ایمرشن و پرکولیشن است.
ممکن است فکر کنید تمام این بحث، کارایی معادلهٔ عمومی بازده استخراج را که قبلاً ذکر کردم، زیر سؤال میبرد، اما چنین نیست. برای اثبات آن نیاز به طیفسنج جرمی دارم، اما فکر میکنم (۱) برای یک قهوه و یک روش ثابت، این معادله باعث میشود اندازهگیری بازده استخراج کمتر به میزان آب نگهداشتهشده وابسته باشد؛ و (۲) برای روشهای دم متفاوت، مقایسه را کمی بهتر میکند، حتی اگر هرگز کامل نباشد. مقایسه قطعاً برای دو روش در یک دسته مثلاً یک پرکولیشن بوخنر (بدون مرحلهٔ ایمرشن) و یک V60 بهتر خواهد بود.
قبل از پایان، میخواهم نکتهای را اضافه کنم؛ آنچه در بالا انجام دادم شبیهسازی ترکیبات شیمیایی تصادفی است که لزوماً وجود ندارند، فقط برای نشاندادن مفهوم تفاوت استخراج در ایمرشن و پرکولیشن. این یک تحلیل بدون واحد است (یعنی شامل واحدهای فیزیکی نیست) و بنابراین نشان نمیدهد که این تفاوتها تا چه حد مهم هستند. نمیدانم این تفاوتها مسئول ۱٪ یا ۵۰٪ اختلاف طعم میان ایمرشن و پرکولیشن هستند (بقیهٔ اختلافها به کلوئیدها، فاینها و… مربوط میشود)، اما حدسم این است که بسیار کمتر از ۵۰٪ باشد. یکی از راههای آزمایش این موضوع انجام تست چشایی کور بین دمهای هاریو سوئیچ و V60 است، اما ثابت نگهداشتن همهٔ متغیرها چالش بزرگی خواهد بود—فقط به تغییرات دمای محیط دم در دو روش فکر کنید؛ بسته به دمای کتل، جایگزینکردن مداوم آب در پرکولیشن در مقابل ثابت ماندن آب در ایمرشن میتواند اثر بزرگی بر پروفایل دمایی بگذارد، مگر اینکه دقت زیاد و ابزارهای دقیق بهکار گرفته شوند!
دیدگاهتان را بنویسید
برای نوشتن دیدگاه باید وارد بشوید.