چه اتفاقاتی در طول پروسه‌ی رست پیش می‌آید: تغییرات فیزیکی

رست و یا همان برشته کاری، قهوه را از یک دانه‌ی سبز تبدیل می‌کند به دانه ای معطر و پر از طعم که ما عاشقش هستیم. اما به راستی چه اتفاقی در طول این پروسه می‌افتد؟
زمانی که رست می‌کنیم، دانه‌های قهوه تحت تأثیر تغییرات فیزیکی و شیمیایی قرار می‌گیرند. در بخش اول این مقاله‌ی دو قسمتی تغییرات فیزیکی که درون دستگاه رست اتفاق می‌افتند را بررسی خواهیم کرد.

یک رستر در حال مشخص کردن دانه‌های قهوه‌ی تازه رست شده. Devon Barker

اهمیت ساختار فیزیکی
آناتومی یک دانه‌ی قهوه در نتیجه‌ی محصول نهایی و دلخواه ما نقشی حیاتی دارد. بدون حضور ساختار فیزیکی مشخص، واکنش‌های شیمیایی که در طعم و عطر مؤثر هستند روی نخواهند داد. بریتا فولمر (Britta Folmer) می‌گوید: «دانه‌های آسیاب شده‌ی قهوه که در معرض دمای یکسان با دمای پروسه‌ی رست قراربگیرند، ترکیبات طعمی خوشایندی را تولید نخواهند کرد. دانه‌ی سالم و بی عیب همانند یک مینی راکتور لازم برای واکنش‌های شیمیایی عمل می‌کند. این مینی راکتور واکنش‌های محیطی را به نحوی که ماده‌های متشکله به درستی و با ترتیب صحیحی روی دهند کنترل می‌کند.»

دانه‌های سبز قهوه در حال آماده سازی برای رست. Neil Soque

تغییرات اساسی
دانه‌های سبز قهوه ساختارهای دانه ای فشرده و متراکم هستند. اما زمان رست تغییراتی در آنها رخ می‌دهد. در این قسمت به تغییرات فیزیکی دانه‌ها نگاهی خواهیم داشت.
رنگ
احتمالاً قابل مشاهده ترین تغییری که در طول پروسه‌ی رست ایجاد می‌شود، تغییر رنگ است. قبل از رست، دانه‌های قهوه رنگی آبی – سبز دارند. به دلیل تولید ملانوئیدین1 رنگ آن‌ها به قهوه ای تغییر پیدا می‌کند. ملانوئیدین‌ها پلیمرهایی هستند که به هنگام ترکیب شکر و آمینو اسیدها تحت گرما، ایجاد می‌شوند. پوست نقره ای (silver skin) هم در طول پروسه‌ی رست از دانه جدا می‌شود. پوست نقره ای همان لایه‌ی بیرونی کاغذی دانه‌ی قهوه است. رسترها و مصرف کنندگان از درجه بندی رنگ به عنوان پارامتر کیفیت و پروفایل استفاده می‌نمایند.

دانه‌های سبز قهوه. Julio Guevara

رطوبت و جرم

آب در حدود 10 تا 12 درصد از دانه‌های فرآوری شده و خشک را تشکیل می‌دهد، اما رست این مقدار را تا 5/2 درصد کاهش می‌دهد. دقیقاً مانند آب که در دانه‌ی سبز وجود دارد، واکنش‌های شیمیایی نیز آب اضافه تری تولید می‌کنند. اگرچه در طول پروسه‌ی رست تبخیر می‌شود.
از دست دادن رطوبت و تبدیل شدن برخی از ماده‌های خشک به گازها، دلیل کاهش جرم قهوه بعد از رست محسوب می‌شود. به طور میانگین، دانه‌ها 12 تا 20 درصد وزن خود را از دست می‌دهند. رسترها غالباً درصد وزن از دست رفته را به دقت دنبال می‌کنند. پروفایل‌های متفاوت رست بر زمان تبخیر آب تأثیر گذار خواهند بود. تغییرات در فعالیت آب در زمان‌های متفاوت رست، می‌تواند به معنی تفاوتی در واکنش‌های شیمیایی باشد. لازم به ذکر است این تفاوت‌ها می‌توانند بر پروفایل نهایی مؤثر باشند.

دانه‌های تازه رست شده در حال خنک شدن.

حجم و تخلخل

در میان گیاهان، دانه‌های قهوه یکی از محکم‌ترین دیواره‌های سلولی را دارا هستند. حلقه‌های اضافی موجود در این دانه‌ها باعث تقویت سلول و افزایش استحکام و سختی آن می‌گردد. زمانی که قهوه رست می‌شود، افزایش دما و تبدیل آب به گاز، فشار بالایی را درون دانه ایجاد می‌کند. این شرایط ساختار دیواره‌ی سلولی را از سخت به لاستیکی تغییر می‌دهد. این اتفاق به دلیل حضور پلی ساکاریدها2 روی می‌دهد.

ماده‌ی داخلی به سمت دیواره‌ی سلول هل داده شده و خلائی گازی را در مرکز دانه ایجاد می‌کند. این واکنش به معنی افزایش حجم و در عین حال کاهش جرم است. بیشترین گاز تولید شده کربن دی اکسید است که بعد از رست آزاد می‌شود. رست همینطور تخلخل را افزایش داده و در نتیجه باعث کاهش تراکم و افزایش حلالیت خواهد شد. البته باید بدانید این موضوع امری بسیار ضروری در خلق یک نوشیدنی نهایی خوش طعم شمرده می‌شود.

دانه‌های رست شده‌ی قهوه.

روغن‌ها

دانه‌های قهوه محتوی لیپیدها و یا روغن‌ها هستند. در طول رست، فشار بالای داخلی باعث حرکت دادن این ترکیبات از مرکز سلول به سمت سطح دانه می‌شود. لیپیدها به حفظ ترکیبات فرّار داخل سلول کمک می‌کنند. ترکیبات فرّار در واقع مواد شیمیایی هستند و حضور برخی از آن‌ها برای حصول طعم و عطر در قهوه ضروری است. بدون وجود روغن‌ها، این ترکیبات ممکن است پراکنده شوند.

دانه‌های قهوه با رست تیره.

هر چقدر زمان رست طولانی تر باشد، تغییرات ساختاری نیز بیشتر خواهند بود. چگالی دانه به طور پیوسته کاهش می‌یابد، گازهای بیشتری متصاعد می‌گردند و در رست‌های بسیار تیره روغن زیادی در سطح دانه دیده می‌شود. این سیر تحول توضیح دهنده‌ی دلیل تفاوت طعم قهوه با رست تیره نسبت به قهوه با رست روشن است، اما همینطور دگرگونی‌های چشمگیر شیمیایی وجود دارند که بر پروفایل تأثیر گذار هستند. به این مطلب در قسمت دوم خواهیم پرداخت.
چه چیزی چه زمانی رخ می‌دهد: مراحل رست
پروفایل‌های متفاوت رست بر طعم نهایی، عطر و حس دهانی قهوه مؤثر هستند. دلیل این موضوع این است که واکنش‌های شیمیایی برای اتفاق افتادن فرصت‌های متفاوتی دارند. اما در هر پروفایل رستی که انتخاب کنید، سه مرحله‌ی اصلی وجود دارد: خشک شدن، تغییر رنگ به قهوه ای و توسعه. این واژه‌ها در حقیقت مراحل مختلف تغییرات شیمیایی و فیزیکی را توصیف می‌کنند.
خشک شدن (Drying)
مرحله‌ی خشک شدن دقیقاً بعد از turning point 3 آغاز می‌شود. در طول خشک شدن، محتوای آب شروع به بخار شدن کرده و درون دانه فشاری تولید می‌شود.

نمونه ای از دانه‌ی رست شده.

واکنش میلارد (Millard Reaction)

زمانی که مشاهده می‌کنید رنگ دانه‌ها در حال تغییر به قهوه ای است، در واقع واکنش میلارد آغاز شده است. این واکنش در دمایی در حدود 150 درجه‌ی سانتی گراد اتفاق می‌افتد. در طول واکنش میلارد، گازهایی از قبیل کربن دی اکسید، بخار آب و برخی از ترکیبات فرّار تولید می‌گردند. فشار داخلی به حد کافی افزایش یافته تا بتواند دیواره‌ی سلول را شکسته و صدایی ناشی از شکست را ایجاد کند. به این اتفاق “شکست اولیه” و یا “First Crack” گفته می‌شود.
ملانوئیدها در همین مرحله شروع به توسعه پیدا کردن می‌کنند. علاوه بر تغییر رنگ دانه‌ها، این ترکیبات در حس دهانی محصول نهایی نیز مشارکت دارند.
توسعه (Development)
بعد از کرک اولیه (شکست اولیه) رست از یک واکنش اندوترمیک (دانه‌ها گرما را از درام دستگاه رست جذب می‌کنند) به یک واکنش حرارت زا (دانه‌ها گرما آزاد می‌کنند) تغییر می‌یابد. در طول این مرحله دگرگونی‌های فیزیکی ادامه دارد – تخلخل دانه‌ها افزایش می‌یابد، روغن‌ها به سمت دیواره‌ی سلولی حرکت می‌کنند و رنگ دانه تیره تر می‌شود.

رستری در حال بررسی دانه‌ها. Devon Barker

ممکن است گفتن این جمله چندان خوشایند نباشد، اما پروسه‌ی رست پروسه ای پیچیده است که شامل دگرگونی‌های فیزیکی و شیمیایی فراوان می‌باشد. تمامی این تغییرات به دلیل ساختار منحصر بفرد دانه‌ی قهوه ممکن می‌شوند. بنابراین دفعه‌ی بعدی که رستر را خالی کردید و یا بسته‌ی قهوه خریدید، به پروسه‌ی اعجاب انگیزی که دانه طی کرده تا آنجا به دست شما برسد فکر کنید.

پاورقی‌ها
⦁ Melanoidin
⦁ پلی ساکاریدها (Polysaccharides) پلیمر تک قندی‌ها هستند. سه مورد از فراوان‌ترین آن‌ها، سلولز، نشاسته و گلیکوژن می‌باشند.
⦁ در turning point دمای هوای داخل دستگاه رست شروع به پایین آمدن کرده تا زمانی که با دمای دانه‌ها برابر شود. زمانی که این برابری محقق شد، دما دوباره شروع به بالا رفتن می‌کند. این همان نقطه ای است که به آن delta point و یا turning point در پروسه‌ی رست گفته می‌شود.

نویسنده:  Verônica Belchior
مترجم: زهرا دادگستر