چگالی و تخلخل قهوه
اهمیت چگالی دانه سبز قهوه
برای رستران قهوه، یکی از مهمترین ویژگیهای فیزیکی دانه سبز، چگالی قهوه است. دانههای قهوه هم سخت و هم متراکم هستند و دیوارههای سلولی آنها بهطور غیرمعمولی ضخیمتر از مواد گیاهی دیگر گونههاست (Schenker و Rothgeb، 2017).
چگالی دانه ارتباط نزدیکی با کیفیت قهوه و روشهای درجهبندی در کارخانه فرآوری خشک دارد. به همین دلیل، اندازهگیری چگالی قهوه سبز بخش مهمی از ارزیابی قهوه در هنگام ورود به انبار واردکننده است.
چگالی دانه سبز نقش بزرگی در رفتار قهوه در طول رستری (Roasting) دارد، زیرا بر نحوه انتقال حرارت به داخل دانه و نیز بر خروج آسان یا دشوار گازها تأثیر میگذارد.
ارتباط چگالی و تخلخل دانه سبز قهوه
چگالی و تخلخل دانه قهوه ارتباط نزدیکی با هم دارند. دانههای سبز ساختاری متخلخل دارند که هم شامل حفرههای بزرگ درون دانه است و هم شامل ریزحفرهها در ساختار سلولی.
هرچه تعداد و اندازه حفرهها بیشتر باشد، چگالی قهوه کمتر خواهد بود.
دانههای پرچگالی معمولاً شکاف مرکزی (center cut) بسته و فشرده دارند که اغلب به شکل S خمیده است.
در مقابل، دانههای کمچگالی شکاف مرکزی بازتر و اغلب صافتر دارند.
روشهای اندازهگیری چگالی قهوه
اندازهگیری چگالی پیچیده است، زیرا واژه «چگالی» میتواند به چند نوع اندازهگیری مختلف اشاره داشته باشد.
چگالی تودهای (Bulk Density)
رایجترین نوع اندازهگیری، چگالی تودهای دانه سبز قهوه است. این روش به جرم یک حجم مشخص از دانههای قهوه، شامل فضاهای هوایی بین دانهها، اشاره دارد. این شیوه بهطور گسترده استفاده میشود زیرا بسیار آسان است و در کاربردهای واقعی (مانند بستهبندی قهوه در کیسهها) اهمیت دارد.
روش اندازهگیری چگالی تودهای:
1. دانههای قهوه را داخل یک ظرف با حجم معلوم بریزید و سطح آن را صاف کنید. سپس وزن کنید.
2. یا اینکه یک جرم معلوم از دانهها را داخل استوانه مدرج بریزید و حجم را اندازهگیری کنید.
3. جرم دانهها (برحسب گرم) را بر حجم (برحسب میلیلیتر) تقسیم کنید تا عدد بهدستآمده برحسب g/mL باشد.
4. برای دقت بیشتر، میانگین سه بار تکرار را محاسبه کنید.
چگالی تودهای قهوه سبز معمولاً در محدوده ۰٫۵۵ تا ۰٫۷۵ g/mL است. قهوههای تخصصی اغلب متراکمترند، یعنی در محدوده ۰٫۶۵ تا ۰٫۷۵ g/mL.
استاندارد ISO 6669 روش رسمی اندازهگیری چگالی تودهای قهوه سبز را مشخص کرده است (ISO 1995). طبق این استاندارد، دانهها باید در یک میزان رطوبت مشخص اندازهگیری شوند، زیرا رطوبت بر چگالی تأثیر میگذارد.
چگالی دانه (Bean Density)
نوع دیگر اندازهگیری، چگالی دانه منفرد است که به چگالی یک دانه اشاره دارد. این روش، فضای خالی بین دانهها را حذف میکند، اما ریزحفرههای داخل دانه را لحاظ میکند. این شیوه تصویر دقیقتری از چگالی ماده میدهد، اما کمتر رایج است زیرا زمانبر بوده و دانهها پس از آزمایش باید دور ریخته شوند.
روش اندازهگیری چگالی دانه:
1. استوانه مدرج را تا نیمه با حجم مشخصی از آب پر کنید.
2. نمونهای از دانههای سبز را وزن کنید و به آب اضافه کنید.
3. استوانه را محکم ضربه بزنید تا حبابهای هوا خارج شوند.
4. افزایش حجم ناشی از اضافهکردن دانهها را اندازهگیری کنید.
5. جرم نمونه (گرم) را بر افزایش حجم (میلیلیتر) تقسیم کنید تا چگالی دانه به g/mL بهدست آید.
ارتباط چگالی قهوه با کیفیت
دانههای پرچگالی به دلایل متعددی با کیفیت بالا مرتبط هستند:
دانههایی که در ارتفاعات بالاتر رشد میکنند، متراکمتر و خوشطعمترند (Lambot و همکاران، 2017).
با رسیدن میوه قهوه، دانهها متراکمتر و کمتخلخلتر میشوند. اما وقتی میوه بیشازحد رسیده شود، دوباره چگالی کاهش مییابد (Yuwana و همکاران، 2015).
دانههای نارس دیوارههای سلولی نازکتر و اغلب سلولهای خالی دارند (Teixeira و Teixeira، 2005).
چگالی پایین دانه همچنین با چندین نقص دانه مرتبط است، ازجمله: آسیب حشرات، تخمیر بیشازحد، پوستهای (shells) و نقص Rioy (Carvalhaes و همکاران، 2005؛ Brando، 2019).
همچنین دانهها در طول ذخیرهسازی طولانیمدت کمتر متراکم میشوند (Carvalhaes و همکاران، 2005).
طبق آزمایشها، چگالی دانه قهوه با افزایش رطوبت افزایش مییابد (Afonso Júnior و همکاران، 2007). برت و همکاران (2001) همین اثر را در قهوه در پوسته مشاهده کردند و دریافتند که رابطه بین چگالی و رطوبت پوسته در گونههای مختلف، متفاوت است.
نقش چگالی در رستری قهوه
دانههای پرچگالی و کمتخلخل، حرارت را مؤثرتر از دانههای کمچگالی منتقل میکنند، زیرا هوای گیر افتاده در حفرهها رسانایی حرارتی بسیار کمی دارد.
دانههای پرچگالی همچنین گرمای ویژه بالاتری دارند، یعنی برای افزایش یکسان دما به انرژی بیشتری نیاز دارند (Oliveros و همکاران، 2017).
بیشتر رستران برای رست قهوههای پرچگالی، دمای شارژ بالاتری انتخاب میکنند. چون این دانهها انتقال حرارت بهتری دارند، میتوانند دمای شارژ بالاتر را بدون سوختن تحمل کنند.
در طول فرآیند رستری، چگالی دانه بهطور چشمگیری کاهش مییابد زیرا تخلخل افزایش پیدا میکند. در فصل ۳ به بررسی اثرات رستری بر چگالی و تخلخل دانه خواهیم پرداخت.
دیدگاهتان را بنویسید
برای نوشتن دیدگاه باید وارد بشوید.