منوی اصلی

نگاهی به پروژه بازطراحی نمودار دم‌آوری قهوه

شوینده spm

رسول ظریفی

آغاز پایان نمودار دم‌آوری قهوه پروفسور لاکهارت

«نمودار کنترل دم‌آوری قهوه» برای قهوه‌دوستان حکم کلید معما را دارد. چیزی شبیه به کلیدهای آزمون که اگر یادتان بیاید در دوران مدرسه بعد از امتحان‌های چند گزینه‌ای، معلمان روی برگه‌ی پاسخ می‌انداختند تا ببینند کدام تست‌ها را درست زده‌ایم. نمودار دم‌آوری هم همین کار را می‌کند. بعد از آن‌که با بالا و پایین کردن نسبت دم‌آوری و درجه‌ی آسیاب و درجه حرارت آب و مدت زمان شکفت و متغیرهای دیگرْ قهوه‌مان آماده شده، نتیجه‌ی کار را به کمک ابزارها و فرمول‌هایی خواهیم سنجید تا ببینیم آیا قهوه‌مان در مربع طلایی نمودار قرار گرفته و قهوه‌ی درست و ایده‌آلی به حساب می‌آید یا خیر. اگر متغیرهای قهوه‌ در مربع ایده‌آل بیافتد، گل را زده‌ایم. باریستاها در این مواقع می‌گویند: «یه قهوه برات زده‌ام، تو چارت!» و اگر به قول معروف قهوه «تو چارت» نیافتد، باید آن‌قدر پارامترها را کم و زیاد کنیم تا بر اساس نمودار کنترلی، دم‌آوری درستی داشته باشیم.

این نمودار را دهه‌ها پیش پروفسور لاکهارت طراحی کرد و سال‌هاست که در محافل تخصصی قهوه و دوره‌های آموزشی، به عنوان یکی از مراجع مهم آموزشی و استاندارد به آن استناد می‌شود. با این‌حال گروهی از متخصصان هستند که معتقدند هرچند این نمودار کنترلی واجد ارزش‌هایی است، اما باید مورد بازبینی و احتمالا بازطراحی قرار بگیرد. به تازگی انجمن قهوه تخصصی (SCA) سلسله پژوهش‌هایی در حوزه‌ی دم‌آوری قهوه انجام داده که یکی از آن‌ها به موضوع بازطراحی نمودار کنترل دم‌آوری قهوه می‌پردازد. رسول ظریفی دانش‌آموخته‌ی دوره‌های انجمن قهوه تخصصی در یادداشت پیش رو، نگاهی انداخته به روش آزمون و نتایج حاصل از این پژوهش. این یادداشتْ برداشت آزادی است از مقاله‌ای با عنوان «به سوی نمودار دم‌آوری جدید» که در وب‌سایت انجمن قهوه تخصصی منتشر شده است. در لابه‌لای متن توضیحاتی جهت درک بهتر مفاهیم اضافه شده است.

چارت دم‌آوری قهوه

آیکافی – در مقایسه با بسیاری از محصولات غذایی، قهوه متأسفانه کمتر مورد توجه قرار گرفته و تحقیقات در این حوزه در مسیر ابتدایی خود قرار دارد. اخیرا گروهی از دانشمندان با همکاری مرکز قهوه دانشگاه یوسی دیویس (UC Davis) در کالیفرنیای شمالی و با هدف بازنگری در نمودار کنترل دم‌آوری قهوه، تحقیقاتی را با رویکرد ارزیابی توصیفی انجام داده‌اند.

لاکهارت که بود و چه کرد؟

در سال ۱۹۵۰ پروفسور ارنست لاکهارت دانشمند بیوشیمی و محقق علوم غذایی در دانشگاه MIT پژوهشی بر نوشیدنی قهوه انجام داد که به انتشار مقاله‌ای تحت عنوان «جامدات محلول در نوشیدنی قهوه به عنوان شاخصی برای کیفیت فنجان قهوه» در سال ۱۹۵۷ منجر شد. ایده‌ی اصلی پروفسور لاکهارت، کیفیت‌سنجی قهوه بر مبنای میزان قهوه‌ی حل شده در نوشیدنی بود؛ پارامتری که در تعریف مدرن آن به TDS تعبیر می‌شود و عبارت است از «کل مواد جامد محلول». در این مقاله، او به ارتباط بین «مقدار ماده جامد حل شده یا بهره‌ی عصاره‌گیری (Extraction Yield)» با «غلظت نوشیدنی نهایی» اشاره می‌کند و یادآور می‌شود که هر دوی این‌ها به «نسبت دم‌آوری» یا همان نسبت سابه‌ی قهوه به آب (Brew Ratio) نیز مرتبط هستند.

یادآوری: منظور از «مقدار ماده جامد محلول» یعنی این‌که چه میزان از کل سابه‌ی قهوه در نوشیدنی حل شده است. به این پارامتر، بهره‌ی عصاره‌گیری نیز می‌گویند و آن‌را بر حسب درصد می‌سنجند. منظور از «غلظت» یعنی این‌که این «مقدار ماده جامد محلول»، چه درصدی از کل نوشیدنی ما را تشکیل می‌دهد.

ماحصل تحقیقات دکتر لاکهارت، «نمودار کنترل دم‌آوری قهوه» کلاسیک بود که دارای سه مؤلفه است: درصد TDS یا غلظت (محور عمودی)، درصد عصاره‌گیری (محور افقی) و نسبت دم‌آوری (خطوط مورب).

یادآوری: غلظت قهوه را با رفرکتومتر اندازه‌‌گیری می‌کنند و سپس این عدد را در فرمول دم‌آوری قرار می‌دهند تا درصد عصاره‌گیری به‌دست آید.

جدول دم‌آوری قهوه

در بخش سمت چپ نمودار (حوزه‌های شماره ۱، ۴ و ۷) قهوه‌هایی با عصاره‌گیری کمتر از ۱۸٪ قرار دارند که قهوه‌هایی کم‌عصاره‌گیری‌شده و کم‌پرورد¹ به ‌حساب می‌آیند و ویژگی‌های طعمی چون ترشی یا علفی دارند. در بخش سمت راست نمودار (حوزه‌های شماره ۶،۳ و ۹) قهوه‌هایی با عصاره‌گیری بیشتر از ۲۲٪ قرار دارند که قهوه‌هایی بیش‌عصاره‌گیری‌شده به حساب می‌آیند و ویژگی‌های طعمی چون تلخی یا گسی دارند.

در نوار پایینی نمودار (حوزه‌های ۱، ۲ و ۳) قهوه‌هایی با غلظت کمتر از ۱/۱۵٪ قرار دارند که قهوه‌هایی رقیق (Weak) به حساب می‌آیند. در نوار بالایی نمودار (حوزه‌های ۷، ۸ و ۹) قهوه‌هایی با غلظت بیشتر از ۱/۳۵٪ قرار دارند که قهوه‌هایی غلیظ (Strong) به حساب می‌آیند. به‌طور مثال اگر نسبت قهوه به آب، ۴۰ گرم به یک لیتر و درجه‌ی آسیاب قهوه ریز باشد، قهوه‌ای بیش‌عصاره‌گیری‌شده (تلخ) و رقیق خواهیم داشت که در حوزه‌ی شماره ۳ می‌افتد. یا اگر نسبت قهوه به آب، ۷۰ گرم به یک لیتر آب و درجه‌ی آسیاب درشت باشد، قهوه‌ای غلیظ و کم‌پرورد خواهیم داشت که ما را به حوزه‌ی شماره ۷ می‌برد.

حوزه‌ی طلایی نمودار لاکهارت از تلاقی خطوط عمودی ۱۸ تا ۲۲ درصد و خطوط افقی ۱/۱۵ تا ۱/۳۵ درصد به‌دست می‌آید که ناحیه‌ی مطلوب دم‌آوری قهوه است. ایده این است که اگر با کنترل سه مؤلفه‌ی حاضر در نمودار، در این ناحیه قرار گرفتیم، می‌توانیم یک فنجان قهوه‌ی ایده‌آل داشته باشیم که از نظر تناسب ویژگی‌های حسی، در بهینه‌ترین حالت خود قرار دارد.

در نمودار دم‌آوری کلاسیک، عبارت‌هایی توصیفی نظیر «تلخ» یا «کم‌پرورد» را می‌بینیم که برای گستره‌ی زیادی از حالت‌های مختلف فنجان، به اندازه‌ی کافی دقیق نیستد. این عبارت‌ها در نسخه‌های جدیدتر نمودار دم‌آوری حذف شده‌اند.

نمودار دم‌آوری لاکهارت چه ایراداتی دارد؟

تلاش‌های پروفسور لاکهارت، درک ما از دم‌آوری قهوه را متحول کرد. هرچند سال‌هاست که این نمودار در صنعت قهوه به عنوان راهنمایی برای سنجش کیفیت دم‌آوری قهوه مورد استفاده قرار می‌گیرد، با این‌حال متخصصانْ نقایصی را برای آن برمی‌شمرند. نخست، در این نمودار، «ویژگی‌های توصیفی حسی» (این‌که قهوه چه مزه‌ای می‌دهد) با «رجحان‌های هدونیک مصرف‌کننده» (این‌که مصرف‌کننده چه چیزی را می‌پسندند) یک جا قرار گرفته‌اند. اما این دو به کلی با هم متفاوت‌اند. لاکهارت در حقیقت دو مفهوم فیزیکی (ابژکتیو) و حسی (سوبجکتیو یا ذائقه‌ای) را به هم آمیخته است. در حالی‌که در دنیای واقعی ممکن است قهوه‌ای با درصد عصاره‌گیری بیش از ۲۲٪ که بر اساس نمودار لاکهارت در ناحیه‌ی مطلوب قرار نمی‌گیرد، مورد پسند من یا شما باشد.²

دوم این‌که بر اساس این نمودار، شما با جزئی‌ترین تغییرات در پارامترهای دم‌آوری، باید چشم‌انتظار تفاوت‌های قابل‌ملاحظه‌ای در ویژگی‌های حسی قهوه باشید.

دو قهوه‌ یکی با عصاره‌گیری ۱۷/۹٪ و دیگری با عصاره‌گیری ۱۸/۱٪ را تصور کنید: کمتر کسی در زمان قهوه‌آزمایی متوجه این اختلاف جزئی در عصاره‌گیری می‌شود؛ در حالی‌که از نگاه نمودار، شما در ۱۷/۹٪، قهوه‌ا‌ی ترش‌مزه و در ۱۸/۱٪، قهوه‌ا‌ی مطلوب دارید.

سومین نقص و شاید بتوان گفت مهم‌ترین آن‌ها، بی‌توجهی به تنوع گسترده‌ی طعم‌یادهایی است که امروزه در قهوه با آن‌ها مواجهیم. در نمودار لاکهارت تنها موصف‌هایی که می‌بینیم، تلخ و کم‌پرورد هستند. در حالی‌که قهوه‌آزمایان برای توصیف دریافت‌شان از قهوه، امروزه مراجعی نظیر چرخه‌های طعمی و فرهنگ حسی را در اختیار دارند. در این مراجعْ هم طعم‌یادهای مطلوبی چون بلوبری، شکلات تلخ، پرتقال، یاسمن، فندق و وانیل را داریم و هم طعم‌یادهای کمترمطلوبی مانند لاستیک، نفت، مقوایی و نمور را. چنین تنوع گسترده‌ای از طعم‌یادها، مؤید پیچیدگی طعمی قهوه هستند. در حالی‌که در نمودار دم‌آوری لاکهارتْ تمامی پیچیدگی طعمی قهوه به دو موصف «تلخ» و «کم‌پرورد» تقلیل داده شده و خبری از سایر طعم‌یادها در آن نیست.

فهرست کامل این مراجع طعمی را می‌توانید در «فرهنگ حسی قهوه» که مرکز تحقیقات جهانی قهوه (WCR) منتشر کرده، ببینید.


زبانی جهانی برای شناسایی و توصیف طعم‌گان قهوه (فرهنگ حسی قهوه)


نگاهی تازه به نمودار دم‌آوری قهوه

مرکز قهوه دانشگاه یوسی دیویس با کمک بنیاد علمی قهوه و با حمایت کمپانی برویل، با هدف بازطراحی و توسعه‌ی نمودار دم‌آوری قهوه، مجموعه‌ای از تحقیقات را آغاز کردند. ایده‌ی اصلی، انجام مجموعه‌ای از آزمون‌های دقیق «توصیفی ‌حسی‌» بود. در این آزمایش‌ها از قهوه‌آزمایان متخصص خواسته شد که «شدت» طعم‌‌یادهایی مانند «دودی»، «مرکبات»، «تلخ» و … را در نوشیدنی ارزیابی کرده و بین ۰ تا ۱۰۰ به آن‌ها امتیاز دهند. قهوه‌آزمایان به کمک فرهنگ حسی WCR و با استفاده از مراجع حسی تربیت شدند.

طبیعی‌ست که قهوه‌های مناطق مختلف، پروفایل‌های طعمی متفاوتی دارند. محققان برای شروع، قهوه‌ای تمیز (clean) با فرآوری خیس از هندوراس را انتخاب کردند. در آزمایش ابتدایی، قهوه با سه درجه‌ی روشن، میانه و تیره برشته شد. سپس، یک قهوه با درجه‌ی برشته‌کاری ثابت و با دماهای مختلف عصاره‌گیری شد. در این آزمایش‌ها از دم‌افزار کرتیس G4 استفاده شد و نحوه‌ی ریزش آب به نحوی تنظیم شد تا با نسبت دم‌‌آوری مشخص، مقادیر مختلفی از TDS و درصد عصاره‌گیری حاصل شود. هدف نهایی این بود که قهوه‌آزمایان، قهوه‌هایی را ارزیابی کنند که از نظر غلظت و درصد عصاره‌گیری، در حوزه‌های نُه‌گانه‌ی نمودار کلاسیک دم‌‌آوری قرار می‌گرفتند.

نُه ناحیه مختلف در نمودار دم‌آوری، سه درجه‌ی مختلف برشته‌‌کاری با یک درجه حرارت دم‌آوری، سه درجه حرارت دم‌آوری با یک درجه‌ی برشته‌کاری، ۳۰ ویژگی طعمی، ۱۲ قهوه‌آزما و سه مرتبه تکرار کل ارزیابی‌ها، بیش از ۵۸هزار نقطه‌ی داده‌ای توصیفی حسی به دست داد. سوای از این‌ها، برای هر آزمایه، مقادیر غلظت (TDS) و درصد عصاره‌گیری هم در اختیار بود. صحبت از تعداد زیادی «داده» است و تحلیل این داده‌ها و نیز «بیان» نتایج و الگوها، خود مساله‌ای چالش‌برانگیز است.

تحلیل داده‌های به‌دست‌آمده چه به ما می‌گوید؟

در مقاله‌ی اصلی، از این جا به بعدْ مدل ریاضی که برای تحلیل داده‌ها از آن استفاده شده،‌ با توضیحات نسبتا کاملی شرح داده شده است. ما در این یادداشت از پرداختن به این توضیحات صرف نظر کرده و بر شرح نتایج به‌دست آمده تمرکز می‌کنیم.

 

به نمودار بالا که مربوط به قهوه‌ی میان‌برشت است دقت کنید. در نمودار سه بعدی سمت چپ، هر یک از نقاط بسته به موقعیت قرارگیری‌شان، نشان‌دهنده‌ی سه مقدار هستند: درصد عصاره‌گیری، درصد غلظت و شدت تلخی. می‌خواهیم ببینیم قهوه‌ی میان‌برشت هندوراس، در هر یک از حوزه‌های نُه‌گانه‌ی نمودار لاکهارت، چه شدتی از تلخی دارند. (یادمان هست که ۱۲ ارزیاب داشتیم و هر کدام سه نوبت هر یک از آزمایه‌ها را بررسی کرده‌اند.) در نمودار سمت راست، بر اساس یک مدل ریاضی موسوم به «روش‌شناسی سطح پاسخ» (RSM)، الگویی مسطح به شکل یک قالیچه‌ی رنگی به دست آمده که به آن «بهترین وضعیت» می‌گویند. هرچه به سمت طیف رنگی قرمز می‌رویم، شدت بیشتر می‌شود و هرچه به سمت طیف رنگی آبی پررنگ می‌رویم، شدت کمتر می‌شود. در نمودار پایین، همان قالیچه به شکل دو بعدی نگاشت شده است.

در بالا نمودار بالا، می‌بینیم که هرچه غلظت و درصد عصاره‌گیری بیشتر شود، شدت تلخی نیز افزایش می‌یابد. چنین یافته‌ای، درست مطابق با نمودار کلاسیک دم‌آوری قهوه است.

اما تلخی تنها ویژگی حسی نیست که برای آن الگویی حاصل شده است. در نمودارهای زیر، رفتار ویژگی‌های دیگری مانند چوب‌سوخته/خاکستری، شکلات تیره، ترشی و شیرینی را نیز می‌بینیم.

ویژگی چوب‌سوخته/خاکستری، رفتاری شبیه به تلخی دارد. به این معنا که با افزایش درصد عصاره‌گیری و درصد غلظت، شدت طعم‌یاد چوب‌سوخته/خاکستری هم افزایش می‌یابد. هرچند شدت کلی این طعم‌یاد نسبت به تلخی در مجموع کمتر است.

از طرف دیگر، رفتار ترشی به‌طور کلی متفاوت است. شدت ترشی با افزایش غلظتْ زیاد می‌شود، اما با افزایش درصد عصاره‌گیری، کاهش می‌یابد. بدین ترتیب، حوزه‌ی شماره ۷ یعنی بالا سمت چپ، جایی‌ست که ترشی به بیشینه‌ی خود می‌رسد. این‌ حوزه همان‌جایی‌ست که در نمودار لاکهارت با «غلیظ و کم‌پرورد» توصیف شده و از این جهت باز هم در تطابق با نمودار لاکهارت است؛ چرا که «کم‌پرورد» اغلب با «ترشی» عجین است.

تعداد زیادی از آن ۳۰ طعم‌یادی که شدت‌شان در این آزمون مورد سنجش قرار گرفت، رفتارهایی شبیه به تلخی و ترشی نشان دادند: یعنی با افزایش غلظت قهوه، شدت‌شان زیاد شد. اما ویژگی‌هایی هم بودند که با افزایش غلظت، کاهش پیدا کردند. به‌طور مثالْ شیرینی. نمودار زیر به ما می‌گوید که شدت شیرینی ذاتی قهوه‌ی سیاه،‌ با افزایش غلظت و درصد عصاره‌گیری، کاهش می‌یابد. بنابراین بیشینه‌ی شدت شیرینی را در حوزه‌ی شماره ۱ یعنی پایین سمت چپ می‌بینیم.

طعم‌یادهایی هم بودند که با افزایش غلظت از شدت آن‌ها کاسته می‌شد،‌ اما با افزایش درصد عصاره‌گیری، شدت‌شان بیشتر می‌شد. به‌طور نمونهْ شکلات تلخ.

در نمودار بالا می‌بینیم که شدت طعم‌یاد شکلات تلخ در حوزه‌ی شماره ۳ (پایین سمت راست) به بیشینه‌ی خود می‌رسد. یعنی اگر غلظت قهوه زیاد شود، شدت طعم‌یاد شکلات تلخ پایین می‌آید.

بدین ترتیب رفتار ویژگی‌هایی چون شیرینی و شکلات تلخ نشان می‌دهد که خط‌کشی‌های نمودار لاکهارت که نواحی نُه‌گانه را مشخص کرده‌اند،‌ می‌تواند غلط‌انداز باشند. چرا که ویژگی‌هایی نظیر شیرینی و شکلات تلخ را داریم که با کاهش غلظت، بر شدت‌شان افزوده می‌شود.³

این تحقیقات کماکان ادامه دارد و علی‌رغم تمرکز بر داده‌های حسی‌ توصیفی قهوه‌آزمایان، به داده‌های ترجیحی (هدونیک) مصرف‌کنندگان با در نظر گرفتن غلظت و درصد عصاره‌گیری قهوه نیز نگاه دارد.


¹ – «کم‌پرورد» برابرنهاد under-developed گرفته شده است. مفهوم under-developed را پیش از این در برشته‌کاری قهوه استفاده کرده‌ایم. قهوه‌ی کم‌پرورد در برشته‌کاری بدان معناست که شکست ساختار سلولزی قهوه در حین برشته‌کاری به اندازه‌ی لازم اتفاق نیافتاده است. طعم‌یادهای قهوه‌ی کم‌پرورد، به سبز و علفی و گیاهی می‌زند. این‌جا در جدول دم‌آوری نیز، قهوه‌ای که به اندازه‌ی کافی عصاره‌گیری نشده – مثلا در اثر درجه‌ی آسیاب درشت یا دمای پایین آب – قهوه‌ای کم‌پرورد به حساب می‌آید. بنابراین «کم‌عصاره‌گیری‌شده» را معادل under-extracted و «کم‌پرورد» را معادل under-developed می‌گیریم. پس وقتی از عبارت «قهوه‌ی کم‌پرورد» استفاده می‌کنیم، می‌تواند به ایرادی در برشته‌کاری دلالت داشته باشد یا ایرادی در دم‌آوری. از آن‌جا که در زبان انگلیسی در هر دوی این کاربردها، از عبارت under-developed استفاده شده، ما هم در فارسی از عبارت «کم‌پرورد» در هر دوی این کاربردها استفاده می‌کنیم.
² – اسکات رائو سال‌ها قبل در یادداشتی به همین مساله پرداخت. او نمونه‌هایی را مثال آورد که در آن‌ها قهوه‌هایی با درصد عصاره‌گیری کمتر از ۱۸٪ و بیشتر از ۲۲٪ همچنان می‌توانند قهوه‌هایی «مطلوب» به حساب بیایند.
³ – توضیح مترجم: البته لاکهارت در عصاره‌گیری‌های بیشتر از ۱/۳۵٪ وقتی از واژه‌ی Strong به معنای غلیظ استفاده کرده، احتمالا منظورش این نبوده که با افزایش غلظت، شیرینی هم افزایش پیدا می‌کند.

در ویدیوی زیر صفا هراتیان رئیس کمیته آنالیز حسی سازمان ملی استاندارد ایران به همراه علی حیدری دارنده‌ی گواهی‌نامه‌ی کیوگریدر نگاهی انداخته‌اند به پژوهش جدید بازطراحی جدول دم‌آوری قهوه.



نیز ببینید ~

, , , , , ,

‎یک کامنت برای نگاهی به پروژه بازطراحی نمودار دم‌آوری قهوه

  1. مهدی 26 ژانویه 2021 ‎در #

    درود بر شما و سپاس از این مطلب پر محتوا. در نمودارهای سه بعدی مربوط به قهوه‌ی میان‌برشت، توصیف محورهای افقی و عمودی (یعنی عبارات “درصد عصاره‌گیری” و “کل مواد جامد محلول”) جابجا نوشته شده‌اند و بایستی اصلاح گردد.
    با احترام

    • صفا هراتیان 26 ژانویه 2021 ‎در #

      سپاس از کامنت‌تون. کجا را دقیقا می‌فرمایید؟ عبارت‌های روی تصویر درست نوشته شده است.

  2. مهدی 27 ژانویه 2021 ‎در #

    در دو نمودار مکعبی شکل سه بعدی (تصاویر سوم از ابتدای مقاله)، عناوین محورهای افقی و عمودی جابجا تایپ شده است. یعنی عنوان “درصد عصاره گیری” که در بازه‌ی ۱۴ تا ۲۶ درصد تعریف شده باید برود به محور سمت چپ و عبارت “کل مواد جامد محلول (TDS)” که در بازه‌ی ۰ تا ۱٫۷ درصد تعریف شده باید به محور سمت راست منتقل شود. دقت کنید مشخص است کاملا.
    با سپاس و احترام

دیدگاهتان را بنویسید

این سایت از اکیسمت برای کاهش هرزنامه استفاده می کند. بیاموزید که چگونه اطلاعات دیدگاه های شما پردازش می‌شوند.