Глава 3

3.  ЭКСТРАКЦИЯ. ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ЭКСТРАКЦИЮ

Экстракция. Движущая сила процесса.    Внутренняя  диффузия. Внешняя диффузия.

Факторы, влияющие на эффективность процесса экстракции. Хороший” кофе. “Кристально чистая” питьевая вода.

Сахар придаёт неприятный вкус кофе,

если забудешь его туда положить.

Популярная кофейная мудрость

Приготовление кофе из жареного и молотого кофейного зерна является процессом творческим, а значит — субъективным.  Вместе с тем, существует некоторые  объективные обстоятельства, с которыми полезно ознакомиться, чтобы “творчество” привело к положительному результату.

Научные и технические термины в таком деликатном и приятном деле как приготовление кофе, не прижились.  (-“Дорогая,  сэкстрагируй мне, пожалуйста,  чашечку кофе методом перколяции.”.- “Милый, а перекидную трубу тебе с колпаком или без?” — “Ласточка, лучше bottom up”.)

И всё-таки…

Приготовление кофе (независимо от типов кофеварок и кофемашин) основано на экстрагировании или экстракции (от лат. extraho – вытягиваю, извлекаю)  вкусовых и ароматических веществ в системе “твёрдое тело – жидкость”. Твёрдой фазой служат  измельчённые зёрна кофе, жидкостью – вода.  Движущая сила процесса – разность концентраций между экстрагентом (вода) и рафинатом (молотый кофе).  Экстракт — это готовый кофе. (Подробнее см.  Жуков В.И.  Процессы и аппараты пищевых производств. Курс лекций. Электронная версия. Раздел 9.10).

Процесс экстрагирования из твердых тел делится на две стадии:

—  внутренняя  диффузия (переход  экстрагируемого  компонента  из внутренних слоев  к наружным);

—  внешняя диффузия (переход экстрагируемого компонента от поверхности твёрдого тела в жидкость).

Продолжительность экстрагирования определяется скоростью протекания внутренней и внешней диффузией. Скорость внутренней диффузии зависит от температуры. Скорость внешней диффузии зависит от турбулентности (перемешивания)  потоков в системе “твёрдое тело (фаза) – жидкость”.

Английский учёный  Бенджамин Румфорд (1753 –1814 гг.) в труде о кофе и его заваривании так сформулировал принципы приготовления кофе: “кипячёная [термин из источника на русском языке] вода должна медленно просачиваться через  свежесмолотые кофейные зёрна”.

Применительно к кофе, на эффективность процесса экстракции   влияют следующие основные и глубоко взаимосвязанные факторы:

а)  сорт и качество кофейных зёрен (рассмотрено в 2.);

б)  обжарка и её качество (рассмотрено в 2.);

в)  степень помола или размер частиц молотого кофе (рассмотрено в 2.).  Желательно иметь одинаковый размер частиц.  Качество помола зависит от типа кофемолки;

г)  временной интервал между обжаркой и помолом (рассмотрено в 2.);

д)  вода (химический и механический состав);

е)  температура воды (86…< 100°С);

ж)  степень турбулизации  (перемешивания) среды “молотый кофе – вода”;

з)  продолжительность процесса  экстрагирования (настаивания);

и) величина движущей силы процесса, которая зависит от соотношения массы молотого кофе и количества воды. Из анализа литературных источников выявлены следующие основные (популярные) соотношения: классическое “дегустационное” – 4,83 % (4,83 г на 100 мл воды), “европейское” – 5…6%, обычное “восточное” – 12…20%, эспрессо-лунго (среднее значение) – 14%,  эспрессо-нормале (среднее значение)  – 23%, эспрессо-ристретто (среднее значение) – 28%, “настоящее турецкое” — 36%, геджасское (сирийское) – исключительно высокое (пропорция не обнаружена). Не следует забывать, что дозы кофе на Востоке в 5 — 6 раз меньше европейских, правда, употребляют эти “дозы” чаще;

к)  давление, при котором происходит процесс. Создание избыточного давления позволяет проводить процесс при более высоких скоростях движения жидкости через слой мелко измельченного кофе, преодолевая гидравлическое сопротивление слоя.

Под эффективностью понимается извлечение из жареных и молотых  зёрен только тех компонентов, которые придают готовому кофе сбалансированный вкус, аромат, цвет etc.

Оценка готового кофе также (как и приготовление) является фактом  субъективным: на вкус и цвет товарищей нет. Поэтому приверженцы кофе делегировали оценивать свои вкусовые ощущения и ароматические впечатления дегустаторам.  (Профессиональная болезнь дегустаторов  кофе – изжога и перманентное отравление кофеином).

Эксперты-дегустаторы (Северного полушария Земли)  установили, что хороший” кофе можно получить только в том случае, если экстрагировать в готовый кофе 18…22% массы кофейного порошка. При  экстракции менее 18% он получится ненасыщенным – слабым, “жидким”, водянистым.  При  экстракции более 22%  готовый кофе  начинает приобретать слишком горький вкус.

Количество кофе при приготовлении образцов для дегустации составляет 7,25 г (сумма масс монет в 5 (nickl – 4,99 г) и 10 (dime – 2,26 г) американских центов) на 150 мл воды (4,83 г на 100 мл воды, см. фактор з)).  Используется кофе тонкого помола.

При такой пропорции кофе имеет концентрацию растворимых твердых веществ 1,1…1,3 масс.%. Дегустаторы выявили, что при такой концентрации сухих веществ обеспечивается “оптимальное” сочетание вкусовых составляющих, извлекаемых из кофе (рис. 11).

Рис. 11. Зависимость количества экстрагированных веществ и концентрация растворимых веществ от соотношения “масса молотого кофе — количество воды” (Coffee Brewing Control Chart)

Выражение — “сварить кофе” является не точным.  Процесс варки проводится при контакте продукта с теплоносителем, имеющем температуру насыщения при данном давлении (кипящая вода и насыщенный водяной пар), либо в перегретом относительно температуры насыщения при данном давлении пара. Температура воды  при приготовлении кофе должна быть несколько ниже точки кипения. Считается, что оптимальная температура воды должна быть 95…98°С.   При  более  низкой  температуре  из  кофе извлекается недостаточно вкусовых и ароматических веществ и незаменимых жировых продуктов. По другим данным оптимальной признана экстракция массы кофейного порошка — 19…30%, концентрация растворимых твердых веществ — 1,25 масс.%,  а вода — 93…96°С.

Кипячение кофе “убивает” его:  кофе становится прогорклым, резко возрастает его кислотность, быстро (в течение 10…20 с) улетучивается значительная доля ароматических веществ.  После 5 минут кипячения количество летучих ароматических веществ уменьшается в 10 раз.

Не следует недооценивать влияние качества воды на качество готового кофе. Качество воды определяется уровнем растворенных минеральных веществ и кислорода, а также уровнем очистки от нежелательных химических примесей. В воде должно содержаться 100…200 ‰ (промилей) растворенных минеральных веществ.  Такую жесткость имеет «кристально  чистая» питьевая вода. В водопроводной воде содержится от 50 до 800 ‰.  Не рекомендуется  использовать дистиллированную воду.

Глава 4.  ЭКСТРАКТОР – ПЕРКОЛЯТОР — КОФЕВАРКА

Добавить комментарий

выбрать кофе, обжарить кофе, приготовить кофе, дегустировать кофе