Что такое экстракция в кофе
Экстракция кофе
Экстракция. Сложное непонятное слово, которое тем не менее является одним из самых важных моментов в приготовлении удивительного напитка под названием КОФЕ.
Слово происходит от латинского extraho и означает метод извлечения вещества из раствора посредством растворителя. Самый простой способ экстракции из раствора является промывка в делительной воронке. Этот способ вполне наглядно можно увидеть при приготовлении кофе в капельной кофемашине или в модном ныне способе приготовления HARIO.
Итак когда в молотый кофе попадает растворитель (вода) начинается самое интересное, а именно экстракция.
Вкусовые компоненты смеси кофе и воды требуют большего времени экстракции, нежели чем ароматические.
Очень важно понять и правильно использовать знания именного этого момента. Фактически время экстракции является основополагающим фактором для приготовления именного того напитка, который Вы хотите получить. Многие клиенты удивляются и пишут нам что покупая определенный сорт кофе (к примеру уникальный сорт производства Бразилии — Желтый Бурбон) и приготовляя из него напиток не наблюдают во вкусе или в запахе ожидаемых оттенков вкуса или послевкусия. На самом деле все просто — кофе был приготовлен без соблюдения правил экстракции. Или время экстракции было слишком велико (или наоборот) или температура заливаемой в кофейный порошок воды была очень низкой или порошка было недостаточно. Для того чтобы научиться готовить кофе правильно существуют специальные курсы бариста. Но это дорого и не всем нужно. Наша задача — понять принцип экстракции и научиться его использовать при приготовлении кофе.
Чтобы получить крепкий кофе нужно получить максимальный процент ароматических и вкусовых компонент в напитке.
2. Температура для оптимального процесса экстракции должна быть в пределах 94 градусов. Возможны отклонения в 1-2 градуса.
4. Тип соприкосновения кофейного порошка с водой в процессе экстракции. Нельзя допускать неравномерного распределения кофейного порошка в воде. Эти оба компонента должны быть хорошо перемешаны.
Экстракция кофе
Мы сняли видеоурок, посвященный теме экстракции кофе и опубликовали его на нашем YouTube канале! Этот ролик посвящен ключевому термину, который объясняет процессы, происходящие с кофе при контакте с водой. В нем наш бариста-тренер Николай Стрельников подробно, доступно и с примерами рассказывает какие переменные больше всего влияют на процесс экстракции, а именно — зерно, помол, вода.
На нашем канале вы найдете и другие ролики по теме кофе.
А теперь немного теории.
Экстракция (в широком смысле) — процесс разделения смеси жидких или твёрдых веществ с помощью растворителей.
Применительно к кофе экстракция означает извлечение веществ из молотого кофе при его заваривании. Практическое применение этого термина в том, чтобы подобрать экстракцию, оптимальную для конкретного кофе и способа приготовления.
На ход экстракции при заваривании влияет ряд факторов: вода, температура, помол, давление.
Влияние воды заключается в её составе: степени минерализации, уровню жесткости и щелочности. Обычно в кофейнях устанавливают специальные фильтры или используют бутилированную воду с необходимым составом вышеупомянутых элементов.
Оптимальная температура воды для заваривания кофе составляет 91–96 градусов. Как правило, экстракция при более высокой температуре дает более концентрированный, тельный напиток, усиливает восприятие кислотности и горечи.
В зависимости от величины помола меняется площадь соприкосновения частиц кофе и воды. Чем мельче помол, тем эта площадь больше. А чем он однороднее, тем сбалансированнее вкус приготовленного кофе. Большой разброс в размерах кофейных фракций (частиц) приводит к неравномерной экстракции: одна часть будет недоэкстрагированна (вкус будет водянистым), а другая — переэкстрагированна (уйдёт в горечь)
Время экстракции напрямую связано с предыдущем пунктом. Чем мельче помол, тем меньше времени требуется для экстракции. Слишком долгая экстракция при тонком помоле (например, для эспрессо) даст слишком концентрированный напиток и вытянет из кофе горечь. Для крупного помола (например, для френч-пресса) требуется большее время экстракции.
Эспрессо: крема, экстракция и крепость напитка
Эспрессо – напиток, приготовленный из молотого кофейного зерна, который получают в процессе пролива горячей воды температурой 88-95 ºС под давлением 8-9 атмосфер через спрессованную таблетку кофе.
Современные кофемашины для приготовления эспрессо позволяют бариста контролировать параметры экстракции, включая скорость потока и давление в процессе экстракции. Это позволяет бариста точно передавать определенные вкусовые характеристики в чашку.
Автоматические системы одноразового приготовления эспрессо, использующие чалды или капсулы, в последнее время увеличили свою долю на рынке благодаря сроку годности капсул и качеству напитков в сочетании с высоким уровнем удобства для потребителя. Фиксированные параметры позволяют даже неопытным пользователям получить хорошую чашку кофе. Давление и коэффициент заваривания (соотношение кофе и воды) сравнимы с таковыми при приготовлении эспрессо на профессиональных рожковых кофемашинах, что позволяет приготовить крепкий кофе с хорошей крема.
С чего все начиналось?
История эспрессо берет начало на севере Италии в 1884 году в городе Турин. Анжело Моримондо представляет первую кофемашину. Кофе, приготовленный таким путем, получает название «эспрессо», что в переводе с итальянского означает «кофе, сделанный в данный момент специально для вас». Это был не тот эспрессо, который готовят бариста сейчас. Тот кофе готовился около 40 секунд под давлением горячего пара 1,5 бар. Он больше напоминал кофе, заваренный капельным методом.
Чуть позднее к этой кофемашине проявляет интерес миланский изобретатель Луиджи Беззера. Он дорабатывает машину и устанавливает несколько рабочих групп, создав при этом один из самых важных аксессуаров для кофемашины: холдер и портафильтр.
В 1903 году патент на кофемашину выкупает Дезидерио Павони. Кофемашина получает клапан для сброса давления, пароотвод. Запускается первое коммерческое производство. Пройдет семнадцать лет, прежде чем слово «эспрессо» станет самостоятельным и в 1920 году попадет в словарь лексикографа Альфредо Панзини.
Эспрессо становится обычным явлением для итальянцев. В военные годы потребление кофе снизилось, но доработка и улучшение кофемашин продолжилось. Главным и переломным моментом в истории напитка становится 1947 год. Ачиль Гаджиа представляет первую машину с пружинно-поршневым механизмом, позволяющим готовить кофе под давлением 8-10 бар. Напиток стал плотным, появилась крема и снизилась горечь во вкусе. Эспрессо стал таким, каким мы все его знаем. Машина получает название в честь своего создателя «Gaggia». Разработка и модернизация кофемашин продолжается и по сей день, но принцип и суть работы сильно не меняется.
Особенность вкусного эспрессо — золотисто-красная крема
Эспрессо представляет собой сложную многофазную жидкость, состоящую из эмульсии масляных капель, суспензии твердых частиц и вспененных пузырьков газа, которые превращаются в пенку, известную как крема.
Эксперты по кофе используют крема для оценки качества экстракции. Например, пенка показывает, были ли все параметры, влияющие на экстракцию, такие как дегазация, измельчение, темперовка и давление воды, правильными при извлечении данной чашки.
Для многих потребителей красивый слой крема у эспрессо является частью ритуала потребления. Кто-то убирает ее ложкой, кто-то перемешивает, а кто-то взбалтывает чашку, чтобы смешать пенку с последним глотком кофе. В то же время красивые визуальные эффекты крема используются для создания ожиданий от вкусной, гладкой и ароматной чашки эспрессо.
Для большинства бариста приготовление крема – это скорее ремесло, чем наука. Правильно сформированная кофейная таблетка обеспечивает медленный поток воды под давлением. Это давление вместе с углекислым газом (CO2), присутствующим в свежем обжаренном и молотом кофе, и карбонатами, присутствующими в воде, является основным фактором образования крема. Бариста знают, как отрегулировать помол и температуру, чтобы оптимизировать экстракцию и получить желаемый цвет, количество и нежность пенки.
Хотя темно-коричневый цвет крема или «тигровая кожа» и мелкие пузырьки являются признаками хорошей экстракции, они являются лишь второстепенными показателями хорошей экстракции и вкусовых ощущений после аромата кофе.
Крема для эспрессо можно классифицировать как метастабильную пену с определенным сроком службы. В большинстве случаев до полного исчезновения пены проходит до 40 минут. По мере старения крема ее свойства меняются от жидкой мелкой пены в свежеприготовленном эспрессо до сухой многогранной пены при старении. В идеале пенка должна составлять не менее 10% от объема эспрессо с плотностью 0,3-0,5 г/мл. Последние исследования показали линейную зависимость между содержанием CO2 и массой пены, а также объемом пены.
Крема – это нечто большее, чем просто внешний вид. Хотя аромат кофе эспрессо является основным фактором симпатии к продукту, его текстурные свойства и вкусовые качества играют ключевую роль в общей оценке потребителей.
Исследователи пришли к выводу, что все характеристики ощущения во рту можно условно сгруппировать по следующим компонентам:
В дополнение к внешнему виду и текстуре эспрессо, крема улучшает ароматические характеристики кофе и создает ожидания в отношении потребления.
Уровень экстракции эспрессо (EXT)
Экстракция – процесс извлечения из молотого кофейного зерна микроэлементов и минералов при взаимодействии с водой, которые придают напитку характерный вкус, цвет и аромат.
Кофейные зерна преимущественно состоят из нерастворимой целлюлозы. В лабораторных условиях из кофейного зерна можно растворить в воде не более 36% веществ. При заваривании водой количество растворенных веществ варьируется от 14% до 26%. Вещества, содержащиеся в кофейном зерне, обладают разной степенью или уровнем экстракции. Это означает то, что для их растворения в воде потребуется разное время.
Недоэкстрагированный эспрессо
Быстрорастворимые соединения, такие как кофеин, сахара или органические кислоты, экстрагируются очень эффективно в первые секунды приготовления напитка и быстро достигают уровня экстракции более 90%. По этой причине в чашке недоэкстрагированного кофе преобладают водорастворимые соединения, такие как сахара и кислоты, приводящие к сладко-кислотному профилю. По оценкам, около 90% кофеина из капельного кофе извлекается в течение первой минуты заваривания.
Переэкстрагированный эспрессо
Менее растворимые соединения экстрагируются только через некоторое время (или объем воды). Избыточная экстракция способствует извлечению менее растворимых горьких и вяжущих соединений. Как следствие, соотношение между ранее извлеченными кислотами или сахарами и горькими лактонами и инданами со временем будет меняться, что нарушает баланс сенсорного профиля. Он перейдет от сладко-кислого к более горьковато-резкому и вяжущему. Избыточной экстракции можно избежать, остановив экстракцию по истечении запланированного времени, а затем добавив в заварку горячую воду вместо того, чтобы ждать, пока вся вода пройдет через гущу.
Экстрагированные вещества (кислоты, сахара и кофеин) должны балансировать друг с другом, чтобы кофе получился вкусным.
Согласно стандартам Specialty Coffee Association (SCA) для получения сбалансированной чашки эспрессо уровень экстракции должен быть в пределах от 18% до 22%.
Изменение уровня экстракции
На уровень экстракции эспрессо влияют три фактора первой категории, управляя которыми, можно менять степень экстракции:
К факторам второй категории влияния на уровень экстракцию можно отнести следующие:
Подробнее о влиянии качества воды и ее минерализации на кофе читайте в нашей статье «Вода и кофе».
Крепость эспрессо (TDS)
TDS (аббревиатура Total Dissolved Solids) – общее количество растворенных твердых веществ в напитке от общего веса или, вкратце, это сколько «кофе» содержится в чашке кофе. Например, насыщенность кофейного напитка на уровне 1,32% TDS означает, что напиток состоит из 98,68% воды и 1,32% веществ, извлеченных из кофе.
Средняя чашка кофе на 98,75% состоит из воды. Остальные 1,25% – это растворенные твердые вещества (твердые вещества – это ароматизаторы). Чтобы быть более конкретным, обычно существует диапазон примерно от 1,1 до 1,5% TDS (SCA рекомендует 1,15%-1,45%).
Кофе с меньшим содержанием растворенных твердых веществ имеет более слабый вкус – он менее концентрированный. Кофе с более высокой долей сильнее на вкус – он более концентрированный. Эспрессо очень крепкий, потому что он чрезвычайно концентрированный. Он содержит около 10% твердых веществ, что намного выше, чем кофе, заваренный капельным методом. Другими словами, крепость – или концентрация – заваренного кофе зависит от общего количества растворенных в нем твердых веществ или TDS.
Согласно стандартам Specialty Coffee Association (SCA), для получения сбалансированной чашки эспрессо насыщенность готового напитка (TDS) должна быть в пределах от 8% до 10%.
Изменение крепости
На степень крепости эспрессо (уровень TDS) в первую очередь оказывают влияние два параметра:
Идеальный эспрессо и его разновидности
Результатом исследований Specialty Coffee Association (SCA) стали практические рекомендации для получения идеальной и сбалансированной чашки эспрессо:
Характеристики правильного и сбалансированного эспрессо:
При недостаточной экстракции эспрессо получается не сладким, кислотным и с травянистым вкусом. При излишней экстракции во вкусе чувствуется сильная горечь, малая кислотность и сухость с нотками копчености и дыма.
Существует три разновидности эспрессо. Все они отличаются плотностью, кислотностью, горечью и соответственно соотношением воды к кофе:
Все эти напитки готовят на кофемашине с одинаковыми параметрами, меняется лишь время вываривания микроэлементов из частичек молотого кофе.
Современные рецепты и стандарты, все больше и больше уходят в сторону миксологии, что безусловно положительно влияет на качество вкуса. Бариста лучше понимает вкус и аромат, отличаем одну горечь от другой, но забывает с чего все началось. Словосочетание «итальянский эспрессо» вызывает высокомерную усмешку у современных «модных» бариста, но ведь именно итальянцы создали самый популярный кофе в мире, основу всего. Без эспрессо, без сердца кофейных напитков, не было бы всего того, что мы так любим.
Разбираемся в экстракции и других ключевых понятиях
Экстракция и растворимость; иммерсия и инфузия; brew ratio, рефрактометры и TDS; Приемы при заваривании: помешивание, Байпассинг, пульсообразное вливание, предварительное смачивание («блуминг»).
Приготовление кофе в домашних условиях – это едва ли не самое прекрасное в работе с кофе. Если вы завариваете кофе дома, то вам так или иначе приходится делать что-то вручную (например, молоть зерно или вливать горячую воду). Именно это отличает кофе от спешелти шоколада, пива и вина. Однако это гораздо более сложная техника, чем вам может показаться, и очень многим никак не удается заварить хороший кофе в домашних условиях.
Так что если вы хотите научиться заваривать кофе, не уступающий по качеству тому, что вы пьете в кофейнях, прочитайте эту статью – в ней я разъясню самые основные понятия. Вы узнаете, чем иммерсия отличается от инфузии, что такое экстракция, растворимость и TDS, а также почему может быть полезно знать Brew Ratio и процентное значение экстракции. Также я дам вам несколько простых советов, следуя которым вы научитесь заваривать лучший кофе (например, я расскажу про помешивание, блуминг и пульсообразное вливание).
Экстракция и растворимость.
С научной точки зрения, процесс заваривания кофе заключается в экстракции растворимых веществ из обжаренного и молотого зерна. При заваривании горячей водой сотни уникальных составляющих извлекаются из молотого зерна. Когда мы говорим о растворимости, мы имеем в виду эти составляющие.
В готовом кофе содержатся следующие растворенные компоненты:
На растворимость и экстракцию может влиять огромное количество факторов: генетические характеристики зерна, степень помола, минерализация воды, степень обжарки, метод заваривания и многие другие.
Бывает такое, что метод заваривания подходит не всем видам зерна, поэтому для достижения идеального результата нужно провести расследование. Бариста часто называют это «доведением чашки до совершенства». Их отправной точкой является какой-либо рецепт, в который они позже вносят поправки, изменяя количество зерна или степень помола, чтобы повлиять на вкус. Они работают над чашкой до тех пор, пока не добьются желаемой экстракции.
Давайте рассмотрим заваривание подробнее, выделив две основные категории: иммерсия и инфузия.
Иммерсия.
При заваривании кофе иммерсионными методами молотое зерно полностью погружено в воду, которая и экстрагирует кофе. Пожалуй, самый распространенный метод среди иммерсионных – это френч-пресс, однако есть и другие: Габет, Клевер, Аэропресс, а также общепринятая техника оценивания качества – каппинг. При заваривании иммерсионными способами требуется не так много вашего участия: просто залейте воду и подождите 4-5 минут.
Частью почти всех иммерсионных методов является фильтрация. Во френч-прессе есть металлический фильтр, в то время как при заваривании Клевером используются бумажные. Любой фильтр нужен для того, чтобы убрать частицы кофе из напитка (бумажные фильтры также впитывают какую-то часть масел и липидов).
Со временем экстракция замедляется, потому что по мере растворения веществ кофе становится все более насыщенным. Вода «наполняется» растворимыми веществами и со временем может вмещать их все меньше и меньше. Это не значит, что с помощью иммерсионного метода нельзя заварить хорошую крепкую чашку, однако вам, возможно, придется прибегнуть к некоторым хитростям, чтобы добиться нужной степени экстракции. О некоторых из них я напишу чуть дальше.
Инфузия.
Суть инфузионных методов заключается в том, что воду непрерывно пропускают через молотое зерно и фильтр. Любой кофе, приготовленный с помощью фильтра, заварен инфузионным методом. Самыми распространенными являются кемекс, Калита Вэйв (Kalita Wave) и V60, но инфузионными также считаются Mr. Coffee, Fetco и Бонавита.
При заваривании кофе инфузионными методами растворимые вещества лучше извлекаются из зерна, так как постоянное добавление воды решает проблему недостаточной насыщенности, возникающую при использовании иммерсионных методов. Рано или поздно извлекаются все растворимые вещества.
В инфузионных методах есть и свои сложности. Например, ваша техника вливания может быть недостаточно хорошей, и вода будет проходить между частицами, а значит, экстракция будет недостаточной.
Кроме того, если помол слишком мелкий, он может стать препятствием для воды. В результате либо время заваривания будет слишком долгим, либо вода с частицами кофе перельется через край и все испачкает.
Эспрессо.
По сути эспрессо – это инфузионный метод, однако у него есть ряд отличительных черт, позволяющих выделить его в отдельную категорию. Главная из этих черт: эспрессо готовится под давлением. Любой кофе можно заварить так же, если у вас есть условия и оборудование для этого.
Эспрессо обычно подается в меньшем объеме (20-40 мл). Также он гораздо более насыщенный, чем обычный фильтр-кофе. Благодаря более мелкому помолу и водой, пропускаемой под давлением, заваривание происходит быстрее – в течение 20-30 секунд.
Еще одно отличие заключается в отличном от других инфузионных методов brew ratio. Теперь давайте разберемся, что такое brew ratio.
Brew Ratio.
Brew Ratio (далее – BR) – это соотношение количества молотого кофе и воды, используемой для заваривания. Удобно пользоваться Brew Ratio, если вы хотите получать на выходе больше или меньше кофе. Спросите большинство бариста, какого Brew Ratio они придерживаются – и они скажут: 1:16. Это значит, что на каждый грамм молотого зерна приходится 16 грамм воды. Обычно Brew Ratio находится в пределах от 1:15 до 1:18, однако при заваривании эспрессо Brew Ratio равен 1:2 – так обеспечивается быстрая и эффективная экстракция.
Очень важно измерять массу зерна и воды, если вы намерены соблюдать Brew Ratio или хотите воспроизвести какой-то рецепт. Если вы хотите заваривать кофе дома, вашим лучшим другом станут электронные весы, измеряющие с точностью до грамма, особенно если они водонепроницаемы и устойчивы к высоким температурам благодаря специальному покрытию. Разумнее всего измерять не объем, а вес.
Рефрактометры и TDS.
Кроме того, вы можете измерить экстракцию рефрактометром. Это устройство определяет, насколько вещество (например, экстрагированные из зерна) изменяют направление световых лучей в растворе (например, в готовом кофе).
С помощью этих данных рефрактометр рассчитывает TDS (Total Dissolved Solids) – общее количество растворенных веществ. Чем их больше, тем сильнее изменяется направление световых лучей. Чем выше показатель TDS, тем больше экстракция.
Говоря о «крепости кофе», люди иимеют в виду именно TDS, даже не подозревая об этом. В крепком кофе отношение растворенного вещества к воде выше. Но это вовсе необязательно значит, что экстракция «правильная», а кофе вкусный.
С помощью TDS и Brew Ratio можно определить процентное значение экстракции, которое покажет, насколько хорошо в воде растворились вещества, содержавшиеся в зерне. Эти данные очень полезны, если вы хотите довести свою чашку до совершенства.
Приемы при заваривании:
Я уже упомянул, что на процесс заваривания можно повлиять. Давайте рассмотрим несколько приемов, благодаря которым можно добиться лучшего вкуса.
Помешивание.
Этот прием заключается в помешивании молотого зерна при заваривании и приводит к увеличению экстракции. Особенно хорош он для иммерсионных методов, и вот почему. Во-первых, так можно избавиться от корочки, образующейся на поверхности. Вы когда-нибудь пробовали опустить плунжер, не размешав кофе? Это не так-то просто! Во-вторых, как вы помните, при заваривании иммерсионными методами, экстракция может замедлиться из-за пересыщенности кофе. Тут вам и поможет помешивание.
Байпассинг.
Суть этого приема в добавлении воды к уже заваренному кофе. Это очень простой способ разбавить ваш кофе. Если вам нравится вкус крепкого кофе, но не нравится вязкое ощущение во рту, просто добавьте немного воды. Так полученный кофе станет менее крепким, не изменив процентное значение экстракции и Brew Ratio.
При желании к этому можно подойти с технической точки зрения: для достижения оптимального результата определите вес добавляемой воды и измерьте TDS до и после добавления.
Пульсообразное вливание.
Имеется в виду постепенное добавление небольшого количества воды при использовании инфузионных методов. Так частицы кофе успевают опуститься на фильтр до следующего вливания. Благодаря этому приему кофе становится более свежим на вкус. Пульсообразное вливание обеспечит более постоянную экстракцию.
Предварительное смачивание («блуминг»).
Суть этого приема заключается в добавлении ровно такого количества воды, чтобы смочить молотое зерно. Обычно блуминг длится 30-60 секунд, и только потом начинается само заваривание.
Как и пульсообразное вливание, блуминг помогает достичь постоянства при заваривании и улучшает общее качество экстракции.
К завариванию кофе можно подойти с технической точки зрения, и вам придется это сделать, если вы хотите получить хороший кофе. И пусть некоторые из этих понятий звучат пугающе сложно, вы убедитесь, что на овладение ими уйдет не так уж много времени. Экспериментируйте с этими приемами, и вы научитесь заваривать кофе гораздо лучшего качества.
Как кофе выходит на свободу
На протяжении тысячи лет каждое утро человечество пыталось ответить на этот вопрос.
Природа заключила внутри кофейных зерен тысячи вкусных растворимых веществ, и нам хочется, чтобы они все оказались у нас в чашке.
Со временем мы поняли, что при заливании молотых зерен горячей водой, она превращается в кофе. Иногда получается вкусно, иногда не очень. Почему же так?
Мы попытаемся ответить на этот вопрос, заглянув в кофейное зерно на микроскопическом уровне, и посмотреть, что происходит, когда кофе встречается с водой.
Когда мы смотрим на кофе на клеточном уровне, легко понять, как соотношение воды к кофе, время и размер помола влияет на процесс заваривания. Это понимание поможет нам разобраться в таких понятиях, как «экстракция» и «общее число растворенных твердых веществ» (TDS, Total Dissolved Solids).
Не стоит бояться этих абстрактных понятий или ожидать рассказа, полного рутинных технических деталей. То, что мы расскажем Вам, является историей одного из самых эпичных побегов из тюрьмы, где миллионы хороших парней выходят на свободу, а плохие парни остаются за решеткой. И, как обычно, есть супергерой, который всех спасает.
Взгляд внутрь зерна
Наше путешествие начинается с одного кофейного зерна арабики. Если бы это зерно было тюрьмой, то в нем было бы более 4 500 000 тюремных камер. А теперь представим, что мы произвели поперечный разрез через середину зерна с предыдущей картинки.
На следующей картинке представлено поперечное сечение обжаренного кофейного зерна. Обратите внимание на эти крошечные отверстия в зерне. Каждое из них было живой клеткой, пока зерно созревало внутри ягоды на кофейном дереве.
Этот снимок был сделан с помощью электронного микроскопа увеличением в 750 раз, поэтому здесь можно увидеть каждую клетку в отдельности. Ширина каждой из них составляет примерно половину толщины вашего волоса (50-70 мкм).
Во время обжаривания кофейных зерен клетки заполняются углекислым газом и расширяются. В стенах каждой из них заключены растворимые вещества, которые должны оказаться в нашем кофе.
Растворимые вещества — это общий термин, используемый для названия растворимых в воде веществ, содержащихся в кофейном зерне. По большому счету, процесс заваривания кофе — это использование воды в качестве растворителя для выведения веществ из клеток кофейного зерна.
Растворимые вещества бывают разных форм и размеров. На картинке выше описаны четыре основные категории веществ, содержащиеся в кофейных зернах, и уникальные ароматические ноты, которые вносит во вкус кофе каждая из них.
Фруктовые кислоты и кофеин быстрее всех растворяются и отвечают за легкие и фруктовые ноты.
Липиды – это натуральные жиры и масла, содержащиеся в кофейных зернах. Технически они не являются растворимыми в воде, но вода все же высвобождает их из кофейной клетки в виде эмульсии.
Методы заваривания кофе, в которых используются металлические фильтры, такие как френч-пресс и эспрессо, позволяют липидам попадать в чашку, создавая особенные вкусовые ощущения, присущие именно этим методам.
Поры в бумажных фильтрах настолько малы, что они препятствуют прохождению большинства липидов. Кофе, заваренный капельным методом, к примеру, пуровером, будет содержать только 1/10 липидов, содержащихся в кофе, заваренном с помощью металлического фильтра.
Во время реакции Майяра при обжаривании кофе образуются меланоиды, которые ответственны за формирование коричневого цвета как самого боба, так и кофе в жидком виде.
Углеводы составляют около 50% сухой массы кофейных зерен, но только некоторые из них растворимые. Они играют главную роль в придании напитку сладости и землистого привкуса.
Во время созревания кофейной ягоды на дереве, Мать-природа заключает эти невинные вещества в клетках каждого кофейного зерна.
Вот мы снова внутри кофейного зерна, в той самой «тюрьме» для наших веществ. После того, как созревшее зерно собрали, обработали и обжарили, растворимые вещества все еще заперты в своих темницах. Но, по крайней мере, внутри уже пахнет вкусно.
*Обратите внимание, что цветные шары условно отображают растворимые вещества и нарисованы не в реальном масштабе.
Здесь нам на помощь приходит вода! Когда она поступает в кофейные клетки, то начинает экстрагировать растворимые вещества. Получаемый при этом раствор называется кофе.
Не все растворимые вещества равны.
В общей массе кофейного зерна только 30% растворимых веществ, остальные 70% составляют нерастворимые волокна и углеводы, которые отвечают за структуру зерна.
Около 20% зерна составляют хорошо растворимые вещества, остальные 10% — плохо растворимые, которые негативно влияют на вкус. Чтобы заварить идеальную чашку кофе, нам нужно попытаться выпустить наружу «хорошие», оставив «плохие» запертыми в клетках.
К счастью, плохо растворимые вещества растворяются медленнее, и им требуется больше времени для экстракции, чем легко растворимым. Поэтому можно регулировать «побег из тюрьмы», ограничивая время их взаимодействия с водой.
Чем дольше вода находиться в клетке, тем больше растворимых веществ извлекается.
В кофейной культуре термин «время экстракции» используется для того, чтобы определить, сколько растворимых веществ мы хотим оставить в кофейной тюрьме, и сколько мы хотим освободить.
Чем дольше вода находится в клетке, тем больше растворимых веществ можно растворить. По рекомендациям, установленным SCAA, оптимальная экстракция составляет 18-22%. Это означает, что всего лишь 18-22% общего веса наших кофейных зерен будут растворены водой и окажутся у нас в чашке.
Вода может извлекать растворимые вещества только из тех клеток, с которыми она контактирует.
Теперь, когда мы выяснили, как вода взаимодействует с каждой клеткой индивидуально, мы можем посмотреть, как она взаимодействует со всем зерном. Чтобы было проще, мы рассмотрим клетки в плоской модели 2D, хотя на самом деле кофейное зерно является трехмерной структурой.
Если все зерно, которое представлено на изображении выше, поместить в воду, он будет иметь доступ только к клеткам на внешней поверхности зерна, выделенной синим цветом на картинке.
Наша цель состоит в том, чтобы растворимые вещества всего кофейного зерна были задействованы. Поэтому нам необходимо найти такой способ, чтобы вода поступала к внутренним клеткам.
Измельчение кофейного зерна дает возможность большему количеству клеток взаимодействовать с водой.
То есть мы можем увеличить количество клеток, до которых вода может добраться, измельчив зерна на более мелкие части. По мере того, как кофейное зерно становится меньше, общее количество клеток, с которыми вода может контактировать, наглядно растет.
Постепенно вода перемещается все глубже, в каждую частичку кофе.
Представим каждый квадрат выше как молотое зерно размером 30 клеток на 30. В первом случае, вода контактирует с кофе в течение 30 секунд. За это время она смогла поступить в первые две клетки по внешней части кофейной гущи и только из них экстрагировать растворимые вещества.
По истечении 120 секунд вода произвела такое же действие, как в первом случае, но уже с 15 клетками. Если мы остановим процесс заваривания в тот момент, когда растворимые вещества в клетках посредине все еще не будут внутри, то мы получим недоэкстрагированный «водянистый» кофейный напиток.
В течение 240 секунд вода прошла через все клетки, и все частицы кофе полностью экстрагировались.
Размер помола определяет время экстракции.
Теперь рассмотрим, что произойдет, если мы поменяем размер помола, а время экстракции (30, 120 и 240 секунд) и общее количество клеток оставим прежним.
Размер помола не определяет, какие вещества будут экстрагированы, но определяет, сколько времени потребуется, чтобы вода достигла всех ячеек.
Теперь становится ясно, каким образом время и размер помола зависят друг от друга. Если мы увеличиваем один показатель, то второй должны уменьшить.
Экстракция — это баланс между размером помола и временем, затраченным на процесс приготовления кофе.
Что будет, если взять кофе разного помола, а время экстракции оставить для всех одинаковым — 120 секунд?
Вспомним, о чем мы говорили ранее. Если вода будет контактировать с водой слишком долго, то будут экстрагироваться некоторые вредные растворимые вещества. Оранжевые клетки на квадрате слева представляют ячейки, которые были переэкстрагированы.
Картинка посредине представляют оптимальное 20%-извлечение. Именно правильный баланс между временем и размером помола дает возможность воде быть столько времени в клетках, сколько необходимо для растворения хорошо растворимых веществ, и недостаточно — для плохо растворимых веществ.
Если воде будет недостаточно времени, чтобы поступить ко всем клеткам, как на квадрате справа, то и хорошо, и плохо растворимые вещества останутся заблокированными внутри кофейной массы.
Теперь нам понятно, почему важно иметь одинаковый размер кофейных частиц во время помола кофейного зерна. Неравномерный помол приведет к тому, что некоторые частицы будут переэкстрагированы, а другие – недоэкстрагированы.
Размер помола для эспрессо
Размер помола для пуровера
Размер помола для френч-пресса
Крепость кофе – это соотношение растворимых веществ к воде в вашей чашке.
До этого момента мы говорили об экстракции, о балансе между хорошо и плохо растворимыми веществами, получаемыми из каждой клетки. Теперь давайте подробнее рассмотрим такое понятие, как крепость кофе, известное еще под названием TDS.
TDS можно просто определить как количество растворенных веществ в чашке. По большей части, его показатель зависит от личных предпочтений. Но оптимальным соотношением является от 1,15% до 1,35%. Это означает, что на одну единицу растворимого вещества приходится 99 единиц воды.
Растворимые вещества, получаемые во время экстракции, определяют вкус, а TDS определяет его интенсивность. Если мы представим, что растворимые вещества — это музыка, то TDS — это ее громкость.
Увеличение показателя TDS сделает вкус более ярким, но слишком большое его значение может привести к тому, что некоторые дискрипоторы будут полностью подавлены другими.
Экстракция и TDS — это два понятия, которые определяют процесс заваривания кофе. Надеемся, что эта история помогла Вам понять, что происходит, когда мы завариваем молотый кофе, и почему небольшие изменения в соотношениях могут привести к большим различиям во вкусе.
Теперь вы владеете инструментами, которые помогут найти свой рецепт кофе и получить лучший вкус из кофейных зерен. Осталось только экспериментировать и высвободить нужные растворимые вещества!