«یک کیلو پنبه سنگین‌تر است یا یک کیلو آهن؟»

آشنایی بسیاری از ما با مفهوم «چگالی» به این سوال دوران راهنمایی برمی‌گردد که راه‌به‌راه از دوستان و هم‌کلاسی‌هایی‌مان می‌پرسیدیم و سعی می‌کردیم تا با طرح این سوال، چگالی را بهتر بفهمیم. پاسخ ساده بود: وزن یک کیلو آهن با یک کیلو پنبه برابر است؛ ولی حجم یک کیلو پنبه از یک کیلو آهن بیشتر است و این بدان معناست که چگالی آهن نسبت به پنبه بیشتر است. در دنیای تجارت قهوه، چگالی قهوه سبز از آن دسته پارامترهایی‌ست که برای بسیاری از حلقه‌های زنجیره‌ی تامین قهوه، مهم و تعیین‌کننده است. کشاورزان تمایل دارند دانه‌های چگال‌تری تولید کنند تا سود بیشتری عایدشان شود؛ برشته‌کاران قهوه برای تنظیم دمای اولیه‌ی دستگاه برشته‌کاری، چگالی دانه سبز را لحاظ می‌کنند و قهوه‌آزمایان عطر و طعم قهوه را به‌نوعی وابسته به چگالی دانه می‌دانند. همچنین از نگاه تجارت و صادرات و واردات، چگالی قهوه سبز نقشی مهم در بسته‌بندی، انبارداری و حمل‌ونقل قهوه سبز بازی می‌کند.

آیکافی – بیایید اهمیت چگالی دانه سبز را از منظر هرکدام از این حلقه‌های زنجیره‌ی تامین قهوه با جزئیات بیشتری بررسی کنیم. در این سری یادداشت‌ها از درس‌نامه قهوه سبز آیکافی با حمایت توبک، خواهیم پرسید چه عواملی بر چگالی دانه قهوه سبز تاثیرگذارند؟ چگالی را چطور باید اندازه گرفت؟ کیفیت و عطر و طعم قهوه چطور به چگالی مرتبط است؟ برشته‌کاران چگالی دانه را چطور برای طراحی پروفایل برشته‌کاری لحاظ خواهند کرد؟

در بخش نخست به تعریف چگالی و روش‌های اندازه‌گیری آن در قهوه سبز پرداخته‌ایم. این یادداشت با همکاری سینا سلیمی تهیه شده است.

چگالی دانه قهوه سبز و روش‌‌های اندازه‌گیری

چگالی قهوه سبز عبارت است از مقدار دانه‌ای که در یک فضای سه‌بعدی جای می‌گیرد. به‌عبارت دیگر، جرم قهوه سبز تقسیم بر حجم آن. روش‌های مختلفی در صنعت قهوه برای اندازه‌گیری چگالی قهوه سبز به‌کار گرفته می‌شود. بدیهی‌ست به‌دست آوردن وزن قهوه سبز کار راحتی‌ست. تنها با کمک یک ترازو می‌توان وزن نمونه قهوه سبز را به‌دست آورد. قسمت نه‌چندان‌ راحت ماجرا، تعیین «حجم» نمونه قهوه سبز است. بعد که حجم را به‌دست آوردیم، خیلی راحت آن‌را بر وزن نمونه قهوه سبز تقسیم کرده و چگالی را به‌دست می‌آوریم. در ادامه دو روش اندازه‌گیری چگالی قهوه سبز را توضیح خواهیم داد.

روش یک: ته‌نشینی (Settled Density)

برای اندازه‌گیری چگالی قهوه سبز به این روش، به یک ترازو و یک ظرف مدرج نیاز داریم. به‌جای ظرف مدرج می‌توانیم از هر ظرفی که گنجایش آن برای‌مان معلوم است نیز استفاده کنیم. به‌طور مثال یک استوانه‌ی مدرج با ظرفیت ۱۰۰ میلی‌لیتر را از نمونه‌ی قهوه سبز پر می‌کنیم؛ به‌طوری‌که تا جای ممکن قهوه سبز درون ظرف می‌ریزیم تا به درجه‌ی ۱۰۰ میلی‌لیتر برسد. سپس وزن قهوه‌ای که درون ظرف جا گرفته را اندازه‌گیری کرده و به ۱۰۰ تقسیم می‌کنیم تا چگالی به‌دست آید. حتا اگر به استوانه مدرج هم دسترسی نداشته باشید، می‌توانید از قسمتی از یک لوله پلیکا استفاده کنید که حجم آن بر حسب میلی‌لیتر برای شما معلوم است (مثلا ۲۵۰ میلی‌لیتر). به‌دست آوردن ظرفیت حجمی هم بسیار ساده است: ظرف را روی ترازو بگذارید و ترازو را صفر کنید؛ بعد آن‌را لبالب از آب پر کنید و دوباره وزن کنید. از آن‌جا که چگالی آب ۱ گرم بر میلی‌لیتر است، وزن به‌دست آمده برابر با حجم ظرف شماست.

درست است که به‌کارگیری این روش بسیار ساده است، اما به دلیل شکل بیضوی دانه‌های قهوه، معمولا فضایی در بین دانه‌ها وجود دارد و این مساله، خطای این روش را بالا می‌برد. به همین دلیل اگر از این روش برای اندازه‌گیری چگالی قهوه سبز استفاده می‌کنید، باید حتما چندین مرتبه نمونه‌گیری کرده و اندازه‌گیری کنید و بعد بین اعداد به‌دست آمده میانگین بگیرید.

هم سازمان جهانی استاندارد (ISO) و هم موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران برای اندازه‌گیری چگالی قهوه سبز استانداردهایی برای این روش تدوین و ارائه کرده‌اند. علاوه بر اندازه‌گیری چگالی قهوه سبز، از این روش برای اندازه‌‌گیری چگالی قهوه برشته‌شده نیز استفاده می‌شود.

روش دوم: شناورسازی در آب

روش دوم بر پایه‌ی قانون ارشمیدس یا اصل شناوری استوار است: قهوه را وزن می‌کنیم، سپس درون حجم مشخصی از آب در ظرفی مدرج می‌ریزیم، تغییر حجم آب برابر با حجم قهوه است. وزن را هم که از پیش اندازه گرفته‌ایم، آن‌را تقسیم بر حجم می‌کنیم و چگالی به‌دست می‌آید. برای آن‌که تغییر حجم آب را بتوانیم به‌طور دقیق اندازه‌گیری کنیم، در این روش باید از استوانه‌ی مدرج استفاده کنیم. این روش با آن‌که دقیق‌تر است، اما بدیهی‌ست که با هر بار اندازه‌‌گیری چگالی، مقداری قهوه سبز هدر داده‌ایم. دقت داشته باشید اگر دانه‌ای روی آب شناور ماند، یعنی چگالی آن از آب کمتر است و جزو دانه‌های معیوب به‌حساب می‌آید که بر عطر و طعم قهوه اثر منفی دارد.

چگالی قهوه سبز معمولا بین ۰٫۵ g/mL تا ۰٫۷ g/mL متغیر است. اگر چگالی قهوه سبز کمتر از ۰٫۶۴ g/mL باشد، معمولا کم‌چگال به‌حساب می‌آید. حوالی ۰٫۶۷ g/mL میان‌چگال و بالاتر از ۰٫۶۹ g/mL پرچگال.

***

در این یادداشت تعریف پایه‌ای چگالی و روش‌های متداول اندازه‌گیری چگالی قهوه سبز را مرور کردیم. در قسمت بعدی، به عوامل تاثیرگذار بر چگالی قهوه سبز و تاثیر آن بر برشته‌کاری و آنالیز حسی قهوه خواهیم پرداخت.

لینک‌های مفید

ISO 6669:1995(en) Green and roasted coffee — Determination of free-flow bulk density of whole beans (Routine method)

منابع

https://www.greenfarmcoffee.co.uk

royalcoffee.com

mill47.coffee

قهوه توبک حامی درس‌نامه قهوه سبز آیکافی

هلدینگ موثق از بیش از نیم قرن پیش فعالیت تجاری خود را در عرصه واردات، فروش و پخش مواد غذایی آغاز کرده است. از جمله کالاهای اصلی این گروه «قهوه سبز» است. در حال حاضر بیش از ۴۰ قهوه تجاری از کشورهای مختلف تولیدکننده‌ی قهوه در دنیا با برند «قهوه توبک» در سبد محصولات هلدینگ موثق دیده می‌شود. همچنین در سال‌های اخیر توجه به طیف قهوه‌های تخصصی در کانون توجه این مجموعه قرار گفته است. برای کسب آگاهی و اطلاعات بیشتر می‌توانید به وب‌سایت هلدینگ موثق و قهوه توبک مراجعه کنید.