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

همانطور که در قسمت اول مقاله منتشر شده در گروه صنعتی آراکاپ به عنوان اولین تولید کننده رستر صنعتی در ایران ذکر شد در پروفایل رست برشت قهوه به سه مرحله فاز اولیه یا فاز خشک شدن، فاز میانی و فاز توسعه تقسیم بندی می شود. همچنین در مورد فاز اولیه و نمودار پروفایل رست در این فاز توضیحات کاملی ارائه گردید. در قسمت دوم این مقاله در مورد فاز میانی و فاز توسعه صحبت خواهیم کرد:

2. فاز میانی برشته کاری قهوه با پروفایل رست:

تعدادی از رخدادهای مهم در فاز میانی رخ می دهد از جمله: واکنش میلارد، ایجادعطر نان آشکار، بیشتر شدن حجم دان، کاراملی شدن و همچنین تغییر متمایز در رنگ.

• واکنش میلارد

Louis Camille Maillard (زاده 4 فوریه 1878 – درگذشته 12 مه 1936) یک پزشک و شیمیدان فرانسوی بود. در سال 1912، او شروع به مطالعه واکنش بین اسیدهای آمینه و قندها کرد. در نتیجه مشارکت های او، واکنش های میلار به نام او نامگذاری شد. اساساً واکنش های میلارد به عنوان “فاز قهوه ای شدن” نیز شناخته می شود. این زمانی است که می توانید متوجه تغییر رنگ تدریجی دانه های قهوه در حال برشته شوید. اگر می‌خواهید واکنش‌های میلارد را به درستی درک کنید، توصیه می‌شود دانش شیمی خود را به‌طور کامل مطالعه کنید. آنها شامل مجموعه ای از واکنش ها بین قندها و پروتئین ها یا اسیدهای آمینه هستند که در اثر گرما تشدید می شوند و منجر به تغییرات شیمیایی چشمگیر قهوه می شوند. بسیاری از ترکیبات طعم دهنده قهوه به دلیل واکنش های میلارد، از جمله عطر و طعم قهوه، تشکیل می شوند.

واکنش میلارد در برشته شدن قهوه از حدود 140 درجه سانتی گراد ( 284 درجه سانتی گراد) به بالا، برجسته می شود. در دمای بالاتر از 170 درجه سانتی گراد کاراملیزاسیون رخ می دهد و مصرف قندهای باقی مانده شروع می شود. به دلیل دمای بالای مورد نیاز و به دلیل واکنش اولیه که یک مولکول آب را خارج می کند، واکنش کند شروع می شود. به همین دلیل است که ضمن فرآیند برشته شدن، قهوه تا زمانی که به مرحله خشک شدن کامل نرسد، شروع به قهوه ای شدن نمی کند.

مسیرهای مختلف این واکنش ها، می توانند با طیف وسیعی از اسیدهای آمینه و قندهای درگیر در واکنش ها ترکیب می شوند. در نتیجه می توانند طیف عظیمی از ترکیبات طعم دهنده را تشکیل دهند. مشهورترین آن ها طعم های برشته شده، برنجی یا تلخ ملانوئیدین ها و طعم های مطبوع ( گوشت کبابی) است. این واکنش ها همچنین می توانند طیف گسترده ای از مولکول های کوچک تر را نیز تولید کنند، که می تواند شامل طعم و گل، میوه و کارامل و همچنین برخی از بوهای نامطبوع مانند طعم های پیاز یا خاکی باشد.

همان طور که پیش تر هم به آن اشاره شد، واکنشهای میلارد واکنش های غیر آنزیمی هستند که بین آمینواسیدهای آزاد اتفاق می افتند و میزان شکر دانه های قهوه را کم می کنند. به ایجاد رنگ قهوه ای درون دانه ها می انجامند، طعمی تلخ می آفرینند و عطرهای گوناگونی پدید می آورند. واکنش میلارد در مراحل پخت بسیاری از غذاها اتفاق می افتد که شاید ملموس ترین آن قهوه ای شدن گوشت باشد. برای درک میزان مشارکت این واکنش ها در ایجاد طعم، به تفاوت طعم گوشت کباب شده و گوشت پخته توجه کنید: زمانی که گوشت را کباب می کنید عطرهای مختلف و طعم های عمیق و پیچیده ای از آن دریافت می کنید، در حالی که زمانی که گوشت را می پزیید با این عطر و بوها موجه نمی شوید. پس این ترکیبات در ایجاد طعم و پیچیدگی درون دانه های قهوه مشارکت می کنند و نقش به سزایی دارند.

در طول فرآیند رست، به محض اینکه دمای داخلی دانه های قهوه به قدری بالا رود که منجر به بخار شدن رطوبت درون آن شود دما با سرعت بیشتری افزایش می یابد و واکنش میلارد با سرعت بیشتری انجام می شوند. این یکی از دلایلی است که پیشروی عطر قهوه در میانه های رست شتاب می گیرد. این واکنش ها در دمای بالای 320 درجه فارنهایت (160 درجه سلسیوس) به پایداری نسبی می رسند.

• کاراملیزاسیون

بر خلاف واکنش های میلارد کاراملیزاسیون فرمی از تجزیه ی حرارتی است که تقریبا در دمایی نزدیک به 171 درجه سانتی گراد اتفاق می افتد درست در زمانی که دمای رست منجر به واپاشی مولکول های شکر می شود و صدها ترکیب جدید می سازد، نظیر مولکول هایی کوچک تر، تلخ تر، ترش و معطر و یا مولکول هایی بزرگ تر قهوه ای و فاقد طعم. در حالی که بسیاری از واژه ی کاراملیزاسیون را برآمده از کلمه کارامل که نوعی دسر شیرین است می دانند، واکنش کاراملیزاسیون به طرز میزان شیرینی را کاهش داده و تلخی درون قهوه و یا هر نوع نوشیدنی ای را افزایش می دهد. هرچه رست روشن تر باشد شیرینی قهوه بیشتر است و هرچه تیره تر باشد حاصلی تلخ تر و کاراملی دارد، که این نتیجه حاصل از کاراملیزاسیون است.

این فاز منجر به تجزیه و تبدیل انواع قندها در داخل ساختار مولکولی دانه های قهوه می شود. هنگامی که دان سبز شروع به تغییر رنگ می کند، از زرد به قهوه ای، آن موقع است که کاراملی شدن شروع می شود و به تدریج به اولین ترک و مرحله توسعه نزدیک می شویم.

3.فاز توسعه برشته کاری قهوه با پروفایل رست:

بخشی که به عنوان فاز توسعه نامیده می شود کمی گمراه کننده است که شامل مرحله شکست اول تا رسیدن به شکست دوم است. زیرا دان قهوه در طول چرخه برشته شدن رشد می کنند و تغییر می‌کنند. فاز توسعه اساساً جایی است که ما تصمیم می‌گیریم چه مدت از اولین ترک و تا چه دمایی برشته کنیم. این عوامل تأثیر مشخصی بر رشد، اسیدیته، طعم و مشخصات دان سبز خواهند داشت.

• شکست اول

موضوع شکست اول بسیار جذاب است زیرا به نظر می رسد دان سبز با ترکیدن، پریدن و صدای ترکیدن زندگی خود را به دست می آورند.

هنگامی که دانه ها برای اولین بار در دستگاه برشته کاری ریخته می شوند، کاهش قابل توجهی در دما مشاهده می گردد. زیرا دانه ها به سرعت انرژی محیط را جذب می کنند. مرحله اول برشته کاری کاملا گرماگیر است که بخش اعظم انرژی (گرما) به سمت بخیر آب می رود. در مراحل اولیه برشته کاری، ترکیبات گیاهی رنگی مانند کلروفیل، آنتوسیانین ها و غیره تجزیه می شوند و دانه ها از رنگ سبز به رنگ زرد و طلایی تر تغییر می کنند. این تغییر رنگ به طور معمول با تغییراتی ظریف در عطر و طعم، از عطر علفی گرفته تا عطر پاپ کورن همراه است.

با افزایش دما، آب درون دانه ها بخار می شود و فشار در دانه ها ایجاد می گردد. هرچه فشار بیشتر می شود، سلول های داخلی دانه ها را از هم جدا می کند و این اولین ترکیدن شنیده می شود که معروف به شکست اول است. در این مرحله حجم دانه ها دو برابر می شود و ترکیبات معطر قهوه تولید می شوند. بسته به میزان برشگی، سطح رطوبت موجود در دانه از 10 تا 12 درصد اولیه آن به حدود 3 تا 5 درصد و مقدار آگترون مربوط به حدود 90 کاهش می یابد.

صدا شاخص خوبی از درجه حرارت در طی فرایند است. دو آستانه دمایی به نام شکست اول و دوم وجود دارد که برشته کاران از آن ها پیروی می کنند. در دمای حدود 196 درجه سانتی گراد (385 درجه فارنهایت) قهوه صدای ترق خوردگی را منتشر می کند. این مرحله که با شنیدن صدای اولین ترق اتفاق می افتد شکست اول نامیده می شود که نشانه آغاز دارجه برشتگی روشن است. هنگامی که قهوه به دمای حدود 224 درجه سانتی گراد می رسد (435 درجه فارنهایت) صدای ترق دوم نشان دهنده شکست دوم ایجاد می گردد. این صدا نشان دهنده این است که ساختار قهوه شروع به فروپاشی می کند. اگر برشته شدن همچنان ادامه یابد، قهوه تبدیل به زغال و در نهایت به خاکستر تبدیل می گردد.

• شکست دوم

مرحله دوم برشتگی با یک مرحله دیگر گرماگیر کوتاه تر و یک مرحله گرماده کوتاه مدت همراه است. در این مرحله بخش اعظمی از آب استخراج شده و تجزیه قندها، پروتئین ها و چربی ها شکل می گیرد. برخلاف شکست اول که عمدتا با تشکلیل بخار، ایجاد می شود، در این شکست، فشار ناشی از تشکیل گازهای مونواکسید کربن و دی اکسید کربن و سایر گازها است.

تصویر نمودار پروفایل رست در محدوده فاز 1 و 2

تغییرات در طول برشتگی

صدها واکنش فیزیکی و شیمیایی وجود دارد که در هنگام برشتگی رخ می دهد، بسیاری از آن ها هنوز کاملا درک نشده اند. چند مورد از مهم ترین تغییرات تائید شده، شامل این موارد است: تجزیه ساکارز، از دست دادن آب آزاد، کاهش پروتئین کل، از دست دادن اسید کلروژنیک، تجزیه تریگونلین، تشکیل ملانوئیدها.

نقطه پایان دمایی است که در آن برشته کردن را متوقف می کنیم و بلافاصله فرآیند خنک شدن را شروع می کنیم.

وقتی که قهوه گرما را جذب می کند، رنگ آن به زرد و سپس به قهوه ای تیره تر تبدیل میشود. در طول مراحل پایانی برشته کردن، روغن روی سطح دانه ها پدیدار می شود. در طول مراحل پایانی برشته کردن، روغن روی سطح دانه ها پدیدار می شود. برشته کاری همچنان ادامه خواهد یافت تا اینکه منبع گرما حذف شود وقهوه به مرور تیره تر گردد. رنگ به تنهایی عامل ضعیفی در تعیین درجه برشتگی است. اکثر برشته کاران از ترکیبی از درجه حرارت، بو، رنگ و صدا برای نظارت بر فرآیند برشته شدن استفاده می کنند.

دان قهوه با توجه به خواستگاه ممکن است فاز 1 و 2 متفاوتی داشته باشد همچنین سرعت چرخش درام و حرارت دستگاه های رست با یکدیگر متفاوت هستند بنابراین با تکیه به کیت سخت افزاری و نرم افزار آرتیسان نمی توان به طور قطع در مورد رست تمام دان های قهوه نظر قطعی و کلی داد. در کنار تمامی اطلاعات ارائه شده باید به این نکته توجه کرد که برشته کردن قهوه بیش از هر چیز به تجربه نیاز دارد همچنین رستر که استانداردهای لازم را داشته باشد نیز در اولویت می باشد. بسته به اینکه حجم دان رست شده مورد نیاز شما هر چقدر بیشتر باشد رستر با ظرفیت متفاوتی مورد نیاز شما خواهد بود.