استخلاص الاسبريسو هي عملية دقيقة تعتمد على تفاعلات كيميائية معينة تتم تبعاً لمتغيرات متعلقة بدرجة الطحن، وكتلة القهوة، وضغط الماء ودرجة الحرارة، وحجم المشروبات.
هناك الكثير من النماذج الرياضية التي توضح نسب المواد التي تمكنك من استخلاص اسبريسو عالي الجودة وهذا سنعرفك عليه من خلال مقالنا هذا.
ما هو الاسبريسو؟
أكثر مشروبات القهوة تنوعاً واستهلاكاً يتم تحضيره باستخدام ماء ساخن عالي الضغط يتم تمريره عبر طبقة من القهوة المحمصة.
تعريف جميعة القهوة المختصة
الاسبريسو مشروب ينتج بحجم 25-35 مل من 7-9 جم من البن المطحون المصنوع من الماء المسخن إلى 92 -95درجة مئوية الذي يمر بقوة من السرير الحبيبي تحت ضغط ساكن تحت 9-10 بار ووقت تدفق إجمالي 20-30 ثانية.
استخلاص الاسبريسو والنماذج الرياضية
النماذج الرياضية تعبر عن المعادلات التي نتجت بناءً على تجارب متعددة للحصول على أفضل جودة.
تقدر هذه النماذج على عزل المتغيرات الأساسية وبالتالي بناء تصورات واضحة للتغييرات في استخلاص القهوة.
تعمل النماذج الرياضية على انتاج معادلات لتحقيق أفضل إنتاجية للإسبريسو مقترنة بنوع وكم المتغيرات المستخدمة.
متغيرات تؤثر في استخلاص الاسبريسو
تتعدد المتغيرات المستخدمة في النماذج الرياضية وسنذكر أكثرها تأثيراً على عملية التفاعل والإنتاج وآلة صنع الاسبريسو:
- ضغط الماء ودرجة الحرارة
- الكتلة الجافة للقهوة
- درجة الطحن
- معدل التدفق
- حجم المشروب الذي تنتجه الماكينة.
أفضل آلة إسبريسو بسعر أقل من 200 دولار لعام 2022
أهم النماذج الرياضية في استخلاص الاسبريسو
معدل الاستخراج (EY)
- معدل الاستخراج وهو عبارة عن نسبة كتل القهوة المذابة إلى الجافة لتقييم استخلاص المشروب.
- هذا النموذج لاستخلاص الاسبريسو لا يمكن تطبيقه على أي طور سائل.
النسبة المثالية
تنصح جمعية القهوة المختصة بأن مذاق القهوة غالبًا ما يكون أفضل عندما تكون نسبة الكتلة الجافة المستخرجة في نطاق 17٪ -23٪ وذلك لأن:
- تكون مشروبات القهوة التي يزيد عدد مرات إعاقتها عن 23٪ مذاقًا مريرًا.
- المشروبات التي تقل عن 17٪ غالبًا ما تكون حامضة.
بناء النموذج
- يتم تحضير الإسبريسو في وعاء أسطواني.
- تحتل القهوة الصلبة جزءًا من الأسطوانة وتحتوي على تركيز من القهوة القابلة للذوبان.
- تحتوي أيضًا على مساحة مسامية بين الحبيبات cs والتي يشغلها السائل أثناء الاستخراج.
التجهيزات
ستحتاج في هذا النموذج إلى توفير أو ملاءمة معلمات حركية لكل مركب على حدة ومعرفة التركيزات الأولية، ومن الصعب قياسها للعديد من الأنواع وهذا ما يجعله مفرطاً في التجهيزات كما أنه يحتوي على العديد من العوامل التي لا بد من دراستها بالدقة.
يعتمد هذا النموذج على نظام من المعادلات التفاضلية الجزئية التي تصف:
- نقل القهوة القابلة للذوبان.
- تبادل أو إذابة المواد القابلة للذوبان من الأسس إلى السائل.
- هجرة المواد القابلة للذوبان في السائل عن طريق مزيج من الانتشار والتأخير.
باريستا ما هي مهام باريستا الوظيفية وكيف تكون باريستا محترف؟
توزع حجم من جسيمات البن المطحون
هذا النموذج يعبر عن شكل توزيع أحجام حبيبات القهوة التي تنتجها المطحنة كما انه يعمل على تحديد مساحة السطح وجزء الحجم من الحبيبات لتقدير نفاذية الطبقة.
بناء النموذج
- يتم بناء هذا النموذج من خلال بناء مجموعتين أساسيتين من حبيبات القهوة الأول قطرها أكبر من 100 مم ينتج هذا التوزيع ثنائي النسق عن تكسير الجسيمات الكبيرة حتى تصبح صغيرة بما يكفي للخروج من خلال فتحة ثقب المطحنة .
- يتحكم حجم الجسيمات في ديناميكيات الاستخراج لأنه يؤثر بشكل أساسي على الوقت الذي يجب أن تنتقل فيه المواد الذائبة فبل الوصول إلى السطح البيني لتتم إذابتها في السائل.
دلائل ورموز في النموذج
- التوزيع الثنائي النسبي لأحجام الجسيمات في النموذج، يفتراض أن السرير يتكون من عائلتين من الجسيمات الكروية بنصف قطر a1 وa2.
- نشير إلى مساحة سطح Brunauer-Emmett-Teller (BET) لعائلات مختلفة من الجسيمات بواسطة bet1 وbet2، على التوالي.
- حيث مساحة سطح BET مهي عبارة عن مقدار مساحة السطح البينية بين مرحلتين متداخلتين لكل وحدة حجم للخليط.
- cs1 و cs2 تركيزات المواد القابلة للذوبان في عائلتين من الجسيمات.
في النهاية
استخلاص الاسبريسو هو العملية التي تعتمد الكثير من الدقة والكثير من التفاعلات وهي التي تؤمن الحصول على اسبريسو ذات مذاق غني ومحبب لعشاق القهوة.