بازبینی

فراتر از TDS و بازده عصاره‌گیری: چگونه ترکیبات شیمیایی استخراج‌شده، طعم و عطر قهوه را شکل می‌دهند؟

بازبینی علمی محدودیت‌های TDS و بازده عصاره‌گیری و نقش اسیدها، آلکالوئیدها، پلی‌فنول‌ها، قندها، ملانوئیدین‌ها، لیپیدها، کلوئیدها و ترکیبات فرّار در شکل‌گیری طعم، عطر و احساس دهانی قهوه.

TDS و بازده عصاره‌گیری دو ابزار بنیادی برای اندازه‌گیری دم‌آوری هستند. TDS غلظت تقریبی مواد جامد محلول در نوشیدنی را توصیف می‌کند و بازده عصاره‌گیری سهم جرم منتقل‌شده از قهوه خشک به نوشیدنی را برآورد می‌کند. این دو شاخص امکان مقایسه، کنترل کیفیت و تکرارپذیری را فراهم می‌کنند، اما هویت ترکیبات استخراج‌شده را نشان نمی‌دهند. دو فنجان می‌توانند TDS و بازده مشابه داشته باشند و هم‌زمان از نظر ترشی، تلخی، عطر، گسی و احساس دهانی متفاوت باشند. [1] [2]

علت این تفاوت روشن است: یک گرم ماده استخراج‌شده یک ماده شیمیایی واحد نیست. این جرم از اسیدهای آلی، کافئین، تریگونلین، مشتقات اسیدهای کلروژنیک، قندها، مواد معدنی، پپتیدها، ملانوئیدین‌ها و صدها ترکیب دیگر تشکیل می‌شود. افزون بر این، نوشیدنی شامل ترکیبات فرّار، قطرات روغن، ذرات ریز و کلوئیدهایی است که سنجش ساده TDS همه آن‌ها را با دقت یکسان توصیف نمی‌کند.

این بازبینی نقش TDS و بازده عصاره‌گیری را حفظ می‌کند، اما آن‌ها را در یک چارچوب شیمیایی و حسی گسترده‌تر قرار می‌دهد. هدف این است که مشخص شود چه چیزی استخراج می‌شود، هر خانواده شیمیایی چه نقشی دارد و چرا «مقدار کل استخراج» با «کیفیت ترکیب استخراج‌شده» یکسان نیست.


فهرست مطالب


۱. TDS و بازده عصاره‌گیری چه چیزی را اندازه می‌گیرند؟

TDS مخفف «کل مواد جامد محلول» است و معمولاً به‌صورت درصد جرمی گزارش می‌شود. در قهوه، رفراکتومتر TDS را مستقیماً وزن نمی‌کند؛ دستگاه ضریب شکست نمونه را اندازه می‌گیرد و با یک مدل کالیبراسیون آن را به غلظت تقریبی تبدیل می‌کند. دما، ذرات معلق، حباب، دی‌اکسید کربن و نحوه آماده‌سازی نمونه می‌توانند نتیجه را تغییر دهند. به همین دلیل، همگن‌کردن، خنک‌کردن و در صورت نیاز صاف‌کردن نمونه باید با یک پروتکل ثابت انجام شود.

بازده عصاره‌گیری از یک تراز جرم تقریبی به‌دست می‌آید:

EY(%)≈mbeverage×TDSmdry coffee×100\mathrm{EY}(\%)\approx\frac{m_{\mathrm{beverage}}\times \mathrm{TDS}}{m_{\mathrm{dry\ coffee}}}\times100

این رابطه می‌گوید چه سهمی از جرم قهوه خشک به فنجان منتقل می‌شود. رابطه نمی‌گوید این جرم از کدام مولکول‌ها تشکیل می‌شود. برای مثال، افزایش یک واحد در بازده می‌تواند در دو دم‌آوری از ترکیب‌های شیمیایی متفاوتی حاصل شود.

TDS و بازده نقش‌های متفاوت دارند. TDS شدت یا قدرت نوشیدنی را تقریب می‌زند، در حالی که بازده میزان برداشت از ماده اولیه را توصیف می‌کند. افزودن آب پس از دم‌آوری TDS را کاهش می‌دهد، اما جرم ماده استخراج‌شده را تغییر نمی‌دهد. افزایش جرم نوشیدنی در حین دم‌آوری معمولاً هم غلظت و هم ترکیب شیمیایی را تغییر می‌دهد، زیرا بخش دیرتر عصاره وارد فنجان می‌شود.

۲. چرا اعداد یکسان به طعم یکسان منجر نمی‌شوند؟

TDS یک جمع وزنی است. اگر غلظت هر ترکیب محلول با cic_i نشان داده شود، TDS در ساده‌ترین بیان به مجموع آن‌ها وابسته است:

TDS∝∑ici\mathrm{TDS}\propto\sum_i c_i

ادراک حسی از چنین جمع ساده‌ای پیروی نمی‌کند. سهم هر ترکیب به آستانه ادراک، کیفیت حسی، دما و حضور دیگر ترکیبات وابسته است. یک مدل مفهومی مناسب‌تر به شکل زیر نوشته می‌شود:

Perception=f(c1,c2,…,cn,T,matrix,interactions)\mathrm{Perception}=f(c_1,c_2,\ldots,c_n,T,\mathrm{matrix},\mathrm{interactions})

در این رابطه، «ماتریس» شامل آب، مواد جامد، روغن‌ها، کلوئیدها و ساختار فیزیکی نوشیدنی است. «برهم‌کنش‌ها» نیز پوشانندگی، هم‌افزایی، سازگاری و اثرهای متقابل میان بو و مزه را در بر می‌گیرند.

پژوهش‌های حسی نشان می‌دهند که قدرت نوشیدنی، بازده و درجه رست بر صفات حسی اثر می‌گذارند، اما رابطه آن‌ها یکنواخت و مستقل نیست. در آزمایش‌هایی که TDS و بازده ثابت نگه داشته می‌شوند، تغییر دمای دم‌آوری در محدوده متعارف می‌تواند اثر حسی اندکی ایجاد کند. این یافته نشان می‌دهد که بسیاری از اثرهای منتسب به دما از تغییر غلظت و بازده ناشی می‌شوند. این نتیجه به معنای بی‌اهمیت‌بودن شیمی نیست؛ برعکس، نشان می‌دهد که طراحی آزمایش باید متغیرهای کمّی را کنترل کند تا اثر ترکیب شیمیایی آشکار شود. [1] [2]

۳. استخراج یک فرایند انتخابی و زمان‌مند است

آب همه ترکیبات را با سرعت یکسان استخراج نمی‌کند. ابتدا آب سطح ذره را خیس می‌کند. سپس ترکیبات موجود در منافذ باز و نزدیک سطح حل می‌شوند. در ادامه، آب و مواد محلول باید درون ساختار متخلخل ذره منتشر شوند. سرعت هر مرحله به اندازه ذره، دما، ترکیب آب و ساختار حاصل از رست وابسته است.

ترکیبات کوچک، قطبی و در دسترس معمولاً سریع‌تر منتقل می‌شوند. مواد معدنی و بسیاری از اسیدهای آلی در بخش‌های ابتدایی سهم بالایی دارند. ترکیبات بزرگ‌تر یا محبوس در ماتریس با سرعت کمتری آزاد می‌شوند. برخی ترکیبات فرّار سریع استخراج می‌شوند، اما هم‌زمان از سطح نوشیدنی تبخیر می‌شوند. لیپیدها نیز به‌جای حل‌شدن کامل، به شکل قطرات امولسیون یا همراه ذرات وارد فنجان می‌شوند. [3] [4]

بنابراین، منحنی استخراج برای هر مولکول شکل متفاوتی دارد:

dmidt=ki(t,T,particle size,water) Δci\frac{dm_i}{dt}=k_i(t,T,\mathrm{particle\ size},\mathrm{water})\,\Delta c_i

مقدار kik_i برای همه ترکیبات یکسان نیست. نقطه پایان دم‌آوری در عمل تصمیم می‌گیرد کدام بخش از این منحنی‌ها وارد فنجان شود. تغییر نسبت خروجی فقط ماده بیشتری اضافه نمی‌کند؛ نسبت خانواده‌های شیمیایی را نیز تغییر می‌دهد.

ناهمگنی بستر این موضوع را پیچیده‌تر می‌کند. اگر آب از مسیرهای مختلف با زمان ماند متفاوت عبور کند، فنجان میانگینی از ذرات و نواحی با تاریخچه استخراج متفاوت است. TDS نهایی این ناهمگنی را پنهان می‌کند.

۴. خانواده‌های شیمیایی و سهم حسی آن‌ها

۴.۱ اسیدهای آلی و اسیدیته

قهوه شامل اسیدهای سیتریک، مالیک، استیک، لاکتیک، کینیک و گروهی از اسیدهای دیگر است. منشأ، رسیدگی، فرآوری و رست نسبت آن‌ها را تغییر می‌دهند. اسید سیتریک و مالیک معمولاً با کیفیت‌های روشن و میوه‌ای ارتباط دارند. اسید استیک در مقدار متعادل می‌تواند سرزندگی ایجاد کند، اما در غلظت بالا تیزی سرکه‌ای می‌سازد. اسید کینیک و محصولات حاصل از رست می‌توانند در ترشی و گسی مشارکت کنند. [5]

pH و ترشی ادراک‌شده یک مفهوم واحد نیستند. pH فعالیت یون هیدروژن را نشان می‌دهد، در حالی که اسیدیته قابل تیتر ظرفیت کل سامانه برای خنثی‌سازی باز را اندازه می‌گیرد. پژوهش حسی روی قهوه فیلتری نشان می‌دهد که اسیدیته قابل تیتر می‌تواند ارتباط نزدیک‌تری با ترشی ادراک‌شده داشته باشد. دو نوشیدنی با pH مشابه می‌توانند ذخیره اسیدی و کیفیت اسید متفاوتی داشته باشند. [5]

قلیائیت آب بخشی از اسیدها را بافر می‌کند. در نتیجه، مقدار استخراج‌شده و مقدار ادراک‌شده یکسان نیست. اسید ممکن است وارد فنجان شود، اما آب با قلیائیت بالا شدت ترشی آن را کاهش دهد.

۴.۲ کافئین، تریگونلین و تلخی

کافئین تلخ است و به‌خوبی در آب داغ استخراج می‌شود، اما تنها منبع تلخی قهوه نیست. غلظت کافئین به گونه، دوز، نسبت دم‌آوری و روش استخراج وابسته است. از آنجا که کافئین نسبتاً سریع استخراج می‌شود، افزایش زمان همیشه غلظت آن را به همان نسبت دیگر ترکیبات افزایش نمی‌دهد.

تریگونلین یک آلکالوئید دانه سبز است که در رست تا حدی تجزیه می‌شود و نیکوتینیک اسید و ترکیبات عطری نیتروژنی تولید می‌کند. مقدار باقی‌مانده آن به درجه رست وابسته است و در تلخی و ساختار کلی مزه سهم دارد. این مثال نشان می‌دهد که ترکیب فنجان پیش از دم‌آوری و در مرحله رست تعیین حدود می‌شود.

تلخی ادراک‌شده حاصل جمع ساده کافئین و تریگونلین نیست. مشتقات اسیدهای کلروژنیک، فرآورده‌های مایلارد، درجه رست و عطرهای دودی بر آن اثر می‌گذارند. عطر می‌تواند انتظار تلخی را نیز تقویت کند.

۴.۳ اسیدهای کلروژنیک و فرآورده‌های رست

اسیدهای کلروژنیک خانواده‌ای از استرهای اسید کینیک و اسیدهای هیدروکسی‌سینامیک هستند. دانه سبز مقدار قابل توجهی از این ترکیبات دارد. در رست، بخشی از آن‌ها ایزومریزه، هیدرولیز و تجزیه می‌شوند و بخشی به لاکتون‌های اسید کلروژنیک تبدیل می‌شود. لاکتون‌ها با تلخی خوشایندتر در رست‌های میانی ارتباط دارند، در حالی که پیشرفت بیشتر رست ترکیباتی مانند فنیل‌ایندان‌ها را افزایش می‌دهد که تلخی ماندگارتر و شدیدتری ایجاد می‌کنند. [6]

این خانواده در گسی نیز نقش دارد. گسی یک مزه پایه نیست؛ این احساس از برهم‌کنش پلی‌فنول‌ها و دیگر ترکیبات با پروتئین‌های بزاق و کاهش روان‌کاری دهان حاصل می‌شود. بنابراین افزایش غلظت این مواد می‌تواند خشکی دهان را بدون تغییر متناسب در TDS ایجاد کند.

۴.۴ قندها و ادراک شیرینی

بخش بزرگی از ساکارز دانه سبز در رست مصرف می‌شود. قندهای باقی‌مانده در نوشیدنی معمولاً برای توضیح کامل شیرینی ادراک‌شده کافی نیستند. شیرینی قهوه یک سازه چندحسی است که از مقدار محدود قند، کاهش تلخی و گسی، اسیدیته متعادل و عطرهای تداعی‌کننده کارامل، وانیل و میوه حاصل می‌شود.

این نکته یک پیام مهم دارد: افزایش بازده الزاماً شیرینی را افزایش نمی‌دهد. اگر بخش افزوده‌شده عصاره، ترکیبات تلخ و گس بیشتری وارد کند، پوشانندگی حسی می‌تواند شیرینی را کاهش دهد. در مقابل، رقیق‌سازی یک نوشیدنی غلیظ می‌تواند با کاهش پوشانندگی و تلخی، شیرینی ادراک‌شده را افزایش دهد، حتی اگر جرم قند تغییر نکند.

۴.۵ ملانوئیدین‌ها، پلیمرها و گسی

ملانوئیدین‌ها محصولات پرمولکول و قهوه‌ای‌رنگ واکنش مایلارد هستند. آن‌ها یک مولکول مشخص نیستند، بلکه مجموعه‌ای ناهمگن از ساختارها را تشکیل می‌دهند. بخشی از آن‌ها در آب استخراج می‌شوند و بر رنگ، بادی، ظرفیت آنتی‌اکسیدانی، تلخی و اتصال ترکیبات عطری اثر می‌گذارند. [7]

ملانوئیدین‌ها می‌توانند ترکیبات فرّار را نگه دارند و رهایش عطر را تغییر دهند. آن‌ها همچنین با پروتئین‌ها و پلی‌فنول‌ها برهم‌کنش دارند. در نتیجه، نقش این خانواده فقط افزودن جرم به TDS نیست؛ این مواد رفتار دیگر مولکول‌ها را در نوشیدنی تغییر می‌دهند.

پلی‌ساکاریدها و قطعات دیواره سلولی نیز می‌توانند ویسکوزیته و احساس دهانی را تغییر دهند. سهم این مواد به رست، اندازه ذره، فشار و نوع فیلتر وابسته است.

۴.۶ لیپیدها، کلوئیدها و احساس دهانی

لیپیدهای قهوه در آب حلالیت کمی دارند. در قهوه فیلتری کاغذی، بخش بزرگی از روغن‌ها و ذرات نگه داشته می‌شود. در فرنچ‌پرس، فیلتر فلزی و اسپرسو، روغن‌ها و ذرات بیشتری وارد نوشیدنی می‌شوند. در اسپرسو، فشار و آشفتگی قطرات ریز روغن را در یک امولسیون پخش می‌کنند و ذرات بسیار ریز نیز یک سوسپانسیون یا سامانه کلوئیدی می‌سازند. [4] [8]

این فازهای پراکنده بر بادی، ویسکوزیته، پوشش دهان و پایداری کرما اثر می‌گذارند. رفراکتومتر برای محلول‌های همگن مناسب‌تر است و این مواد را به‌صورت کامل و بدون ابهام توصیف نمی‌کند. بنابراین دو نوشیدنی با TDS مشابه می‌توانند به‌دلیل تفاوت در روغن و ذرات، احساس دهانی متفاوتی داشته باشند.

لیپیدها همچنین مخزن ترکیبات عطری آب‌گریز هستند. تغییر مقدار روغن می‌تواند سرعت انتقال عطر از مایع به فضای بالای فنجان را تغییر دهد. بادی و عطر از این مسیر به هم پیوند می‌خورند.

۴.۷ ترکیبات فرّار و عطر

در قهوه برشته بیش از هزار ترکیب فرّار شناسایی می‌شود، اما تنها چند ده ترکیب در غلظت بالاتر از آستانه بویایی سهم اصلی عطر را می‌سازند. تیول‌ها، پیرازین‌ها، فوران‌ها، آلدهیدها، کتون‌ها، فنول‌ها و استرها کیفیت‌های گلی، میوه‌ای، کاراملی، آجیلی، برشته و دودی ایجاد می‌کنند. [9]

TDS سهم بویایی این ترکیبات را نشان نمی‌دهد. غلظت جرمی یک ترکیب می‌تواند بسیار کم باشد و به‌دلیل آستانه بویایی پایین، اثر حسی بزرگی ایجاد کند. ارزش فعالیت بویایی این رابطه را بیان می‌کند:

OAVi=cicthreshold,i\mathrm{OAV}_i=\frac{c_i}{c_{\mathrm{threshold},i}}

افزون بر مقدار استخراج، رهایش از نوشیدنی اهمیت دارد. دما، روغن‌ها، مواد جامد، کرما و آشفتگی تعیین می‌کنند چه سهمی از هر ترکیب به بینی می‌رسد. استخراج ترکیبات فرّار معمولاً در مراحل نخست سریع است، در حالی که اتلاف تبخیری هم‌زمان ادامه دارد. ادامه دم‌آوری ممکن است بازده کل را افزایش دهد، اما عطر را به‌طور خطی افزایش نمی‌دهد. [3]

۵. آب چگونه گزینش شیمیایی را تغییر می‌دهد؟

آب یک حلال خنثی و یکسان در همه شرایط نیست. کلسیم و منیزیم می‌توانند با گروه‌های دارای بار و ترکیبات آلی برهم‌کنش داشته باشند و رفتار استخراج را تغییر دهند. بی‌کربنات و دیگر اجزای قلیائیت، اسیدهای واردشده به فنجان را بافر می‌کنند. سدیم در غلظت مناسب می‌تواند تعادل مزه را تغییر دهد و غلظت زیاد مواد معدنی می‌تواند مزه مستقل و رسوب ایجاد کند. [10]

اثر آب دو بخش دارد:

  • اثر استخراجی تعیین می‌کند چه مقدار از هر ترکیب از ذره به آب منتقل می‌شود.
  • اثر حسی تعیین می‌کند ترکیب استخراج‌شده چگونه ادراک می‌شود.

این دو اثر همیشه هم‌جهت نیستند. آبی می‌تواند استخراج برخی اسیدها را تسهیل کند و هم‌زمان با قلیائیت بالا ترشی آن‌ها را کاهش دهد. بنابراین مقایسه TDS میان دو آب بدون توجه به ترکیب یونی، توضیح کامل ارائه نمی‌دهد.

استانداردها و توصیه‌های SCA برای آب، محدوده‌هایی برای بو، کلر، سختی، قلیائیت و pH ارائه می‌کنند تا ارزیابی و دم‌آوری تکرارپذیرتر شود. این محدوده‌ها نقطه شروع هستند و ترکیب مطلوب نهایی به قهوه و هدف حسی وابسته می‌ماند. [11]

۶. برهم‌کنش‌های حسی و اثر ماتریس

ادراک هر ترکیب در خلأ رخ نمی‌دهد. تلخی می‌تواند شیرینی را بپوشاند. شیرینی و عطرهای میوه‌ای می‌توانند تیزی ترشی را تعدیل کنند. عطرهای دودی می‌توانند انتظار تلخی را افزایش دهند. گسی با کاهش روان‌کاری دهان، پایان‌مزه را خشک‌تر نشان می‌دهد. دمای بالا نیز حساسیت به برخی مزه‌ها و نرخ رهایش عطر را تغییر می‌دهد.

اثر ماتریس به این معنا است که آستانه یک ترکیب در آب خالص با آستانه آن در قهوه غلیظ یکسان نیست. مواد جامد و روغن‌ها می‌توانند ترکیبات فرّار را نگه دارند. پلی‌فنول‌ها، پروتئین‌های بزاق و ملانوئیدین‌ها می‌توانند کمپلکس تشکیل دهند. در نتیجه، تحلیل شیمیایی هر مولکول باید با ارزیابی حسی همراه شود.

عادت‌پذیری و ترتیب نوشیدن نیز اهمیت دارد. نخستین جرعه در دمای بالاتر و با عطر فضای بالای فنجان ادراک می‌شود. جرعه‌های بعدی پس از سازگاری گیرنده‌ها و در دمای پایین‌تر ارزیابی می‌شوند. یک فنجان در طول سردشدن پروفایل حسی ثابتی ندارد، حتی اگر TDS آن تقریباً ثابت بماند.

۷. روش دم‌آوری چگونه ترکیب فنجان را بازطراحی می‌کند؟

روش دم‌آوری فقط سرعت رسیدن به یک بازده هدف را تغییر نمی‌دهد. هر روش سازوکار انتقال و جداسازی متفاوتی دارد.

در غوطه‌وری، غلظت مایع اطراف ذرات به‌تدریج افزایش پیدا می‌کند و نیروی محرک انتقال جرم کاهش می‌یابد. سامانه به تعادل نزدیک می‌شود و نسبت آب به قهوه نقش مهمی در TDS دارد. مدل‌های تعادلی نشان می‌دهند که قدرت نوشیدنی و بازده در این روش‌ها رابطه‌ای متفاوت با روش جریان‌محور دارند. [12]

در دم‌آوری فیلتری، آب تازه به‌طور پیوسته وارد بستر می‌شود. بخش‌های ابتدایی و انتهایی عصاره ترکیب یکسانی ندارند. یکنواختی جریان، اندازه ذرات و الگوی ریزش تعیین می‌کنند هر ناحیه چه مقدار آب دریافت کند. فیلتر کاغذی نیز روغن‌ها و ذرات را جدا می‌کند و شفافیت را افزایش می‌دهد.

در اسپرسو، فشار، آسیاب ریز و نسبت کم آب به قهوه نوشیدنی غلیظی می‌سازند که حاوی محلول، امولسیون، کلوئید و کف است. زمان کوتاه به معنای ساده‌بودن شیمی نیست؛ گرادیان غلظت، جریان ناهمگن و استخراج زمان‌مند ترکیبات، ترکیب هر ثانیه خروجی را تغییر می‌دهند. [4] [8]

در دم‌آوری سرد، دمای پایین سرعت انتشار و حلالیت برخی ترکیبات را تغییر می‌دهد. مطالعات حسی کنترل‌شده نشان می‌دهند که وقتی شرایط مقایسه استاندارد می‌شود، سرددم می‌تواند گلی‌تر و کمتر تلخ و ترش ادراک شود. این تفاوت فقط با یک عدد بازده توضیح داده نمی‌شود و از نسبت متفاوت ترکیبات و رهایش عطری نیز ناشی می‌شود. [13]

۸. چارچوب اندازه‌گیری فراتر از یک عدد

یک چارچوب عملی و علمی از چند لایه تشکیل می‌شود:

  1. لایه دستور: دوز، جرم آب یا نوشیدنی، زمان، دما، اندازه آسیاب و روش ثبت می‌شود.
  2. لایه کمّی: TDS و بازده با آماده‌سازی نمونه و ابزار ثابت اندازه‌گیری می‌شود.
  3. لایه فرایندی: منحنی جرم–زمان، دبی و در صورت امکان فشار ثبت می‌شود تا مسیر رسیدن به عدد نهایی مشخص شود.
  4. لایه شیمیایی ساده: pH و اسیدیته قابل تیتر در آزمایش‌های مقایسه‌ای اندازه‌گیری می‌شود و ترکیب آب نیز ثبت می‌شود.
  5. لایه حسی: شدت ترشی، تلخی، شیرینی، گسی، بادی و توصیف‌گرهای عطر در دماهای مشخص ارزیابی می‌شود.
  6. لایه تحلیلی پیشرفته: در پژوهش، کروماتوگرافی مایع برای ترکیبات غیرفرّار، کروماتوگرافی گازی برای مواد فرّار و روش‌های اندازه‌گیری ذرات و لیپیدها به‌کار می‌رود.

برای تنظیم روزمره، همه این ابزارها لازم نیست. TDS و بازده نقطه شروع معتبر باقی می‌مانند. روش مناسب این است که ابتدا ثبات فرایند برقرار شود، سپس یک متغیر تغییر کند و داده کمّی در کنار ارزیابی حسی تفسیر شود. اگر دو فنجان عدد مشابه و طعم متفاوت دارند، این اختلاف خطای بی‌معنا نیست؛ اختلاف می‌تواند اطلاعاتی درباره جریان، آب، فیلتر یا گزینش شیمیایی ارائه دهد.

نمودارهای کنترل دم‌آوری ناحیه‌ای از غلظت و بازده را برای شروع پیشنهاد می‌کنند، اما مرز مطلق کیفیت نیستند. قهوه، درجه رست، روش دم‌آوری و هدف حسی تعیین می‌کنند کدام ترکیب شیمیایی مطلوب است. استفاده درست از نمودار، تبدیل آن از حکم حسی به ابزار تشخیصی است.

جمع‌بندی

TDS و بازده عصاره‌گیری مقدار کل را اندازه می‌گیرند، نه هویت شیمیایی را. این اعداد برای کنترل فرایند ضروری هستند، اما به‌تنهایی نسبت اسیدها، آلکالوئیدها، پلی‌فنول‌ها، ملانوئیدین‌ها، ترکیبات فرّار، روغن‌ها و ذرات را نشان نمی‌دهند.

استخراج یک فرایند انتخابی و زمان‌مند است. هر ترکیب حلالیت، دسترس‌پذیری، ضریب انتشار و آستانه حسی متفاوتی دارد. نقطه پایان دم‌آوری، روش فیلتراسیون، ساختار بستر و ترکیب یونی آب نسبت این ترکیبات را تغییر می‌دهند. ادراک نهایی نیز از پوشانندگی و هم‌افزایی میان مزه‌ها، رهایش عطر، دما و ساختار فیزیکی نوشیدنی حاصل می‌شود.

در نتیجه، دو فنجان با TDS و بازده یکسان لزوماً معادل حسی نیستند. رویکرد کامل، عددهای کمّی را با داده فرایندی، شناخت شیمی، ترکیب آب و ارزیابی حسی پیوند می‌دهد. این چارچوب TDS و بازده را کنار نمی‌گذارد؛ جایگاه درست آن‌ها را به‌عنوان دو مختصات مهم در یک سامانه چندبعدی مشخص می‌کند.

منابع

  1. Frost, S. C., Ristenpart, W. D., & Guinard, J.-X. (2020). Effects of brew strength, brew yield, and roast on the sensory quality of drip brewed coffee. Journal of Food Science, 85(8), 2530–2544. DOI: 10.1111/1750-3841.15326
  2. Batali, M. E., Ristenpart, W. D., & Guinard, J.-X. (2020). Brew temperature, at fixed brew strength and extraction, has little impact on the sensory profile of drip brew coffee. Scientific Reports, 10, 16450. DOI: 10.1038/s41598-020-73341-4
  3. Mestdagh, F., Davidek, T., Chaumonteuil, M., Folmer, B., & Blank, I. (2014). The kinetics of coffee aroma extraction. Food Research International, 63, 271–274. DOI: 10.1016/j.foodres.2014.03.011
  4. Illy, A., & Viani, R. (Eds.). (2005). Espresso Coffee: The Science of Quality (2nd ed.). Elsevier Academic Press.
  5. Batali, M. E., Cotter, A. R., Frost, S. C., Ristenpart, W. D., & Guinard, J.-X. (2021). Titratable acidity, perceived sourness, and liking of acidity in drip brewed coffee. ACS Food Science & Technology, 1(4), 559–569. DOI: 10.1021/acsfoodscitech.0c00078
  6. Frank, O., Blumberg, S., Kunert, C., Zehentbauer, G., & Hofmann, T. (2007). Structure determination and sensory analysis of bitter-tasting 4-vinylcatechol oligomers and their identification in roasted coffee by means of LC-MS/MS. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 55(5), 1945–1954. DOI: 10.1021/jf0632280
  7. Moreira, A. S. P., Nunes, F. M., Domingues, M. R., & Coimbra, M. A. (2012). Coffee melanoidins: Structures, mechanisms of formation and potential health impacts. Food & Function, 3(9), 903–915. DOI: 10.1039/C2FO30048F
  8. Illy, E., & Navarini, L. (2011). Neglected food bubbles: The espresso coffee foam. Food Biophysics, 6, 335–348. DOI: 10.1007/s11483-011-9220-5
  9. Sunarharum, W. B., Williams, D. J., & Smyth, H. E. (2014). Complexity of coffee flavor: A compositional and sensory perspective. Food Research International, 62, 315–325. DOI: 10.1016/j.foodres.2014.02.030
  10. Hendon, C. H., Colonna-Dashwood, L., & Colonna-Dashwood, M. (2014). The role of dissolved cations in coffee extraction. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 62(21), 4947–4950. DOI: 10.1021/jf501687c
  11. Specialty Coffee Association. Water Quality Handbook and Coffee Standards. sca.coffee/research/coffee-standards
  12. Liang, J., Chan, K. C., & Ristenpart, W. D. (2021). An equilibrium desorption model for the strength and extraction yield of full immersion brewed coffee. Scientific Reports, 11, 6904. DOI: 10.1038/s41598-021-85787-1
  13. Batali, M. E., Ristenpart, W. D., & Guinard, J.-X. (2022). Sensory analysis of full immersion coffee: Cold brew is more floral, and less bitter, sour, and rubbery than hot brew. Foods, 11(16), 2440. DOI: 10.3390/foods11162440