آموزش گام به گام فرآیند برشته کاری قهوه با پروفایل رست (قسمت اول)

مقدمه ای بر نگهداری از دان سبز قهوه

بر اساس تجربه های رست کنندگان، قهوه رطوبتی بین 10.5 تا 11.5 درصد باید داشته باشد. همچنین از دیگر نکات مهم برای نگهداری دان سبز دمای 68 تا 72 درجه ی فارنهایت است. لازم است دان سبز قهوه چند روز قبل از رست شدن در درمایی متناسب با دمای اتاق قرار بگیرد.

فرآیند برشته کاری با رستر

فرآیند برشته‌کاری با رستر بعد از فرآوری و قبل از دم آوری قهوه صورت می‌گیرد و اساسا شامل تبدیل دان سبز قهوه به قهوه برشته شده می باشد. رستر، دان سبز قهوه را به سمفونی از طعم ها تبدیل می کند. این حرکت ظریف گرما، زمان و تخصص صرفا یک فرآیند مکانیکی نیست بلکه یک شکل هنری است که قهوه را از یک نوشیدنی ساده به یک تجربه عالی ارتقا می دهد. در رستر دان خام توسط هاپر وارد درام دستگاه می شود و پس از فرآیند برشته کاری دسته بندی، برشته کردن، خنک شدن است، اما می‌تواند در محل‌های برشته کاری با مقیاس بزرگ شامل آسیاب‌کردن هم باشد. در مقیاس‌های بزرگتر، کیسه‌های حاوی دانه‌های سبز قهوه با دست یا با دستگاه باز می‌شوند. سپس به درون قیف دستگاه ریخته می‌شوند و در زمان مشخصی از قیف به داخل دستگاه هدایت می شود. رستر در اوزان مختلف تولید و استفاده می شود تهیه رستر بسته به حجم

در حالی که هر محموله‌ی جدیدی از دانه ممکن است نیاز به نگهداری خاصی داشته باشد، برشته کن‌ها می‌توانند خیلی از این سعی و خطاها را با اندازه‌گیری دانسیته، اندازه‌ی دانه و محتوای رطوبت حذف نمایند. آگاهی از این سه عامل شرایطی را فراهم می کند تا برشته کن چطور حرارت را در طی برشته کردن اعمال نماید.

به طور کلی می توان برای استفاده و ثبت جزئیات از پروفایل رست و نمودار پروفایل رست که توسط نرم افزار آرتیسان ثبت می شود استفاده نمود.

کیت پروفایل رست چیست؟

کیت پروفایل رست به همراه نرم افزار ثبت داده آرتیسان یک ابزار کارآمد برای ثبت اطلاعات اریفرایند رست است. این کیت سخت افزاری به همراه نرم افزارهای ویژه، بازخوردهایی به صورت نمودار و آمار درباره پیشرفته رست،  دنبال کردن مشخصات رست و منحنی رست به شما ارائه می‌دهد، تا فرایند بهتری در رست کردن به دست بیاورید. ما به شما پیشنهاد می‌دهیم که هر دستگاه رستری با هر سیستمی manual  و دستی تا فول اتوماتیک دارید، حتماً از این کیت استفاده نمایید. شما این امکان را دارید که ماشین رستر قدیمی و دستی خود را نیز با بهره مندی از تکنولوژی مدرن نرم افزار ثبت داده‌ رستر تجهیز نمایید. اما لازم است بدانید این کار هزینه بر خواهد بود.

پس از نصب پروفایل رست باید نرم افزارآرتیسان که یک برنامه رایگان برای ثبت و پیگیری فرایند برشته کاری می‌باشد را نصب و اجرا نمود . این نرم افزار قابلیت اتصال به سیستم عامل macOS 10.15  و سری جدیدتر  Windows  8 و  Linux glibc  2.31 را دارد.
این نرم افزار به صورت رایگان در اختیار شما قرار می‌گیرد. آرتیسان اطلاعاتی شامل محاسبه دماهنگ قهوه (ROR)، مساحت زیر منحنی (AUC)، دمای دانه، دمای محیط و اطلاعات بسیار بیشتری را در اختیار شما قرار می‌دهد. از دیگر امکانات نرم افزار ثبت داده رستر آرتیسان، وارد کردن دما به صورت دستی است. همچنین شما می‌توانید ظرفیت هربار رست، تراکم دان قهوه، اطلاعات مربوط به کاپینگ را به صورت manual کنترل کنید.

شما می‌توانید رویدادهای رخ داده در فرایند رست را در پروفایل رست خود در نرم افزار آرتیسان ثبت نمایید. بارگیری و شارژ دانه‌های فهوه، شکست اول و اطلاعات دیگری که در طی پروسه رست رخ خواهد داد، قابل تعریف در این نرم افزار می‌باشد.

نرم افزار Artisan به شما این امکان را می‌دهد تا برخی متغیرهای لازم در فرایند برشته کاری را به صورت خودکار تنظیم نمایید. البته شما قادر هستید کل فرایند برشته کاری را نیز در به طور اتوماتیک تنظیم نمایید. 

گروه صنعتی آراکاپ بر اساس یک مقاله جامع روند آموزش برشته کاری قهوه با پروفایل رست را در اختیار کاربران خود قرار دهد.

چندین مرحله یا فاز در طول فرآیند برشته کردن وجود دارد. مدت زمانی که دانه‌های قهوه از هر فاز در کنار هم به دمای دانه‌ها می‌رسند، معمولاً به عنوان Roasting Profile شناخته می‌شود.

دومرحله کلی برای برشته کاری قهوه با پروفایل رست وجود دارد

1. قبل از هر چیز باید بدانید اعمال انرژی کافی در آغاز برشته‌کاری برای رسیدن به طعم بهینه و توسعه مناسب دانه ضروری است. با این‌که ممکن است برشته‌کردن با حرارت خیلی پایین آغاز شود بازهم خواهان پختگی کافی مرکز دانه باشیم، تخریب طعم قهوه به دلیل طولانی کردن زمان برشته کردن توسط برشته کار برای جبران انتقال حرارت ناکافی آغاز برشته کردن، اتفاق میافتد.

این شکل اهمیت ایجاد اختلاف دمای زیاد در ابتدای برشته کردن نشان می دهد. در نمونه  a فرد برشته کننده انرژی کافی را در ابتدای برشته کردن به کار گرفته است، که این سبب اختلاف بیشتر حرارتی و تمایل مرکز دانه به گرفتن انرژی حرارتی یکنواخت از سطح دانه تا پایان برشته کاری می شود. نمونه b به سستی شروع و اختلاف دمای کمتری را ایجاد کرده است و  نسبت به نمونه a  برشته کار حرارت بیشتری را در اواسط برشته کردن برای پختن مناسب سطح خارجی دانه در زمان برشت یکسان اعمال کرده است. ولی به هر حال انرژی اصافی خیلی کم و دیر برای توسعه مرکز دانه مشابه سطح دانه است، لذا نمونه b توسعه نیافتعه است.

• سرعت افزایش دمای دانه با پیشرفت برشت بایستی همواره روند کاهشی داشته باشد.

در هر نمونه برشته کاری، سرعت بالا رفتن دمای دانه ابتدا با روند افزایشی همراه است و سپس کاهش می یابد. این روند با توجه به قرار دادن دانه ی هم دمای محیط به داخل برشته کن داغ طبیعی است. هدف برشته کار بایسیتی فراهم کردن شرایطی باشد که سرعت افزایش دمای دانه همواره روند کاهشی باشد. اگر سرعت افزایش دمای دانه ، روند افزایشی در طول برشته کردن (به استثنا افزایش سرعت بالا رفتن رفتن دمای دانه در دو تا سه دقیقه اول) داشته باشد، سبب عدم توسعه یافتگی و از بین رفتن شیرینی بالقوه ی قهوه خواهد شد.

اگر حتی برای یک دقیقه سرعت افزایش دمای دانه ثابت و یا حالت افقی داشته باشد، این امر سبب از بین رفتن شیرینی و ایجاد طعم مسطح یادآور کاغذ، مقوا و غلات خشک و یا کاه می شود. هرگاه در طعم قهوه این عیب را مشاهده کردم، با بررسی اطلاعات برشته کردن، مشخص می شد که سرعت افزایش دمای دانه حالت افقی داشته است.

اگر سرعت افزایش دمای دانه، کاهش با شدت ملایم داشته باشد، سرعت ثابت و سپس کاهش شدید، سبب جلوگیری از توسعه می شود، و اگر سریعا تخلیه نشود باعث توسعه طعم پختگی در قهوه می شود. طعم پختگی مشابه اما شدید تر از طعم مسطح و بد( به دلیل سرعت ثابت افزایش دمای دانه ایجاد می شود) است. اگر برزشته شدن از حرکت باز بماند یا متوقف شود، یعنی دمای دانه دیگر افزایش نداشته باشد ( در مورد سرعت افزایش دانه صفر یا منفی)، طعم پختگی تسلط پیدا کرده و شیرینی ناپدید می شود. محققان دانش من را ندارند تا شیمی طعم پختگی قهوه را شناسایی کنند.

دو مرحله ی قبلی به عنوان مراحل کلی در روند اجرای رست قهوه می باشد. اما درک کامل این فرایند به خصوص با توجه به نمودار های ارائه شده توسط نرم افزار آرتیسان نیاز به بیان جزئیات و نکات دقیق تری دارد.

به طور کلی دان حین عملیات رست در سه فاز خشک شدن، فاز میانی و فاز توسعه قرار می گیرد. هریک از فازهای گفته شده شامل مجموعه ای از ویژگیها و تغییرات خاصی است که در مورد هریک اطلاعات کاربردی و مفیدی ارائه شده است:

1. فاز خشک شدن:

دانه‌های قهوه نپخته معمولاً حاوی آب هستند که به طور مساوی به هر ساختار متراکم دانه‌های قهوه تقسیم می‌شود.

اول فاز مرحله خشک کردن وجود دارد. به محض اینکه دان سبز را داخل درام می ریزم دمای دان به تدریج شروع به افزایش می کند. دانه‌های قهوه نپخته معمولاً حاوی آب هستند که به طور مساوی به هر ساختار متراکم دانه‌های قهوه تقسیم می‌شود.

 هنگامی که دانه های سبز در دستگاه رست قرار می گیرند، اولین مرحله ای که رخ می دهد این است که دانه های قهوه گرما را جذب می کنند، سپس شروع به تبخیر محتوای آب می کنند. این فرآیند خشک کردن به گرما و انرژی کافی نیاز دارد.

در نمودار ثبت شده توسط پروفایل رست عمدتا دان یک روند s  شکل را دنبال می کند که به نظر می رسد دانه با شتاب زیاد در طی هفتاد تا هشتاد ثانیه اول کاهش و به حداقل مقدار می رسد و سپس سریعا افزایش اتفاق می یابد. در حقیقت دمای دانه کاهش نمی یابد بلکه وقتی دانه با دمای اتاق وارد رستر می شود، دمای دانه سریعا افزایش می یابد. کاهش ظاهری دما به دلیل کاهش دمای هوای داخل استوانه، به دلیل ورود دانه در مجاورت دماسنج برشته کن است. توصیه می‌شود که در دو تا سه دقیقه ی اول فقط روی اعداد دماسنج اتکا نکنید. در بیشتر ماشین های برشته کن دماسنج دانه راهنمای خوبی بعد از 3 دقیقه است.

یکی از موارد مبهم این است که وقتی در مورد برشته کردن صحبت می کنیم از تقسیم بندی اشتباه مرحله خشک کردن و مرحله ی توسعه استفاده شود.

برشته کردن یک فرآیند پیچیده است که توسعه و کاهش رطوبت در میان سایر تغییرات به طور مداوم در سرتا سر فرآیند برشته کردن اتفاق می افتد. متاسفانه ارجاع دادن بخش اول برشته کردن به مرحله ی خشک کن و بخش پایانی به مرحله توسعه باعث برداشت اشتباه از فرآیند برشته کردن می شود.

 مفهوم “نقطه عطف” (TP) در دستگاه پروفایل رست به همین بازه اشاره دارد. نقطه “TP” بیشتر نتیجه این است که چگونه سنسور دما، دمای دان را ثبت می‌کند. هنگامی که دان سبز خود را در دستگاه رست می ریزید، زمانی که دان سبز خنک با درام از پیش گرم شده مواجه می شوند، دمای آن به شکل چشمگیری کاهش می یابد.

در حدود 100 درجه سانتیگراد (212 درجه فارنهایت)، چرخه برشته کردن آغاز می شود. این زمانی است که محتوای آب درون دان قهوه از نقطه جوش آب می گذرد. بخار ایجاد می شود و اکنون حجم و فشار داخلی دانه شروع به افزایش می کند. قهوه جرم و چگالی خود را از دست می دهد و ما می توانیم تغییر رنگ تدریجی از سبز به زرد را درک کنیم.

به عنوان یک قاعده کلی، مرحله خشک کردن باید بین 35٪ تا 45٪ از مدت زمان کلی فرآیند برشته کردن طول بکشد. اگر مرحله خشک شدن خیلی سریع تکامل یابد، منجر به توزیع ناهموار حرارت در داخل لوبیا با افزایش خطر سوختن داخلی و خارجی می شود. تصویر نمودار پروفایل رست در محدوده فاز 1

آموزش گام به گام فرآیند برشته کاری قهوه با پروفایل رست (قسمت دوم)