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कॉफी के परफेक्ट कप के पीछे केमिस्ट्री और फिजिक्स

कॉफी कारीगर पेय पदार्थों के बीच अद्वितीय है कि शराब बनानेवाला उपभोग के बिंदु पर इसकी गुणवत्ता में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। इसके विपरीत, पीने वाले तैयार उत्पादों के रूप में ड्राफ्ट बीयर और वाइन खरीदते हैं; उनका एकमात्र उपभोक्ता-नियंत्रित चर वह तापमान है जिस पर आप उन्हें पीते हैं।

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ऐसा क्यों है कि एक कैफे में एक बरिस्ता द्वारा उत्पादित कॉफी हमेशा एक ही फलियों से अलग स्वाद लेती है जो घर पर पीसा जाता है?

यह उनके प्रशिक्षण के वर्षों के लिए नीचे हो सकता है, लेकिन अधिक संभावना है कि यह रसायन विज्ञान और भौतिकी के सिद्धांतों का दोहन करने की उनकी क्षमता है। मैं दिन-प्रतिदिन एक भौतिक रसायनज्ञ हूं, और कई भौतिक विचार जो मैं अन्य ठोस पदार्थों पर लागू करता हूं, वे यहां लागू होते हैं। तापमान, जल रसायन, कण आकार वितरण, कॉफी के लिए पानी का अनुपात, समय और, शायद सबसे महत्वपूर्ण बात, ग्रीन कॉफी की गुणवत्ता सभी स्वादिष्ट कप बनाने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। यह है कि हम इन चर को कैसे नियंत्रित करते हैं जो उस कप को पुन: पेश करने की अनुमति देता है।

कितना मजबूत कप?

मनोवैज्ञानिक और पर्यावरणीय योगदान के अलावा क्यों एक बारिस्ता-तैयार कप कॉफी कैफे में इतना अच्छा स्वाद देता है, हमें खुद शराब बनाने वाले पर विचार करने की आवश्यकता है।

हम इंसान ऐसे पेय पदार्थों को पसंद करते हैं जिनमें कॉफ़ी घटक (कार्बनिक अम्ल, मैलाडर्ड उत्पाद, एस्टर और हेट्रोसायकल, कुछ का नाम) 1.2 से 1.5 प्रतिशत द्रव्यमान (जैसा कि फ़िल्टर कॉफ़ी) में होता है, और 8 से 10 प्रतिशत वाले पेय का पक्ष लेते हैं मास (एस्प्रेसो के रूप में)। इन सीमाओं के बाहर की एकाग्रता निष्पादित करने के लिए चुनौतीपूर्ण है। सीमित संख्या में प्रौद्योगिकियां हैं जो 8 से 10 प्रतिशत सांद्रता प्राप्त करती हैं, एस्प्रेसो मशीन सबसे परिचित है।

कॉफी-इन-beaker.jpg विज्ञान कॉफी को अनुकूलित करने में मदद करता है। (क्रिस हेंडन, सीसी बाय-एनडी)

हालांकि, 1.2 से 1.5 प्रतिशत कॉफी वाले पेय को प्राप्त करने के कई तरीके हैं। एक डालना, तुर्की, अरबी, एयरोप्रेस, फ्रेंच प्रेस, साइफन या बैच काढ़ा (यानी, नियमित ड्रिप) उपकरण - प्रत्येक कॉफी का उत्पादन करता है जो इन सांद्रता के आसपास अच्छा स्वाद देता है। ये शराब बनाने की विधियाँ उनके एस्प्रेसो समकक्षों पर एक लाभ का दावा करती हैं: वे सस्ते हैं। एक एस्प्रेसो मशीन इस एकाग्रता के एक पेय का उत्पादन कर सकती है: अमेरिकनो, जो कि सिर्फ एक एस्प्रेसो शॉट है जिसे फिल्टर कॉफी के पानी से पानी से पतला किया जाता है।

इन सभी विधियों के परिणामस्वरूप कप में लगभग समान मात्रा में कॉफी होती है। तो वे इतने अलग-अलग स्वाद क्यों ले सकते हैं?

जब कॉफी पानी से मिलती है

कम-सघनता के तरीकों के भीतर ब्रूइंग डिवाइस के दो परिवार हैं - वे जो कॉफ़ी को काढ़ा के पानी में डुबोते हैं और जो कॉफ़ी बेड से पानी को प्रवाहित करते हैं।

भौतिक दृष्टिकोण से, प्रमुख अंतर यह है कि पूर्ण विसर्जन प्रणाली में कॉफी के कणों का तापमान अधिक होता है। कॉफी निष्कर्षण का सबसे धीमा हिस्सा वह दर नहीं है जिस पर कण कण सतह से भंग होते हैं। बल्कि, यह वह गति है जिस पर कॉफी का स्वाद ठोस कण के माध्यम से जल-कॉफी इंटरफ़ेस में चला जाता है, और तापमान के साथ यह गति बढ़ जाती है।

फ़ाइल-20170926-13681-1ao0dih.jpg कॉफी टेस्टर का फ्लेवर व्हील पेय के भीतर विभिन्न स्वादों को नाम देने का एक तरीका प्रदान करता है।

एक उच्च कण तापमान का मतलब है कि कॉफी के कणों के भीतर फंसे स्वादिष्ट यौगिकों में से अधिक निकाले जाएंगे। लेकिन उच्च तापमान भी अधिक अवांछित यौगिकों को पानी में घुलने देता है। स्पेशलिटी कॉफी एसोसिएशन हमें इन स्वादों के बारे में बात करने में मदद करने के लिए एक स्वाद पहिया प्रस्तुत करता है - हरे / वनस्पति या पपीरी / मूस से ब्राउन शुगर या सूखे फल के माध्यम से।

डालो-ओवर और अन्य फ्लो-थ्रू सिस्टम अधिक जटिल हैं। पूर्ण विसर्जन के तरीकों के विपरीत जहां समय नियंत्रित होता है, प्रवाह के माध्यम से ग्राउंड आकार पर नियंत्रण होता है क्योंकि ग्राउंड आकार पर प्रवाह का नियंत्रण होता है।

पानी से कॉफी अनुपात मायने रखता है, भी, काढ़ा समय में। निष्कर्षण को बढ़ाने के लिए बस अधिक बारीक पीसने से काढ़ा समय बदल जाता है, क्योंकि पानी अधिक धीमी गति से जमीन से रिसता है। कम कॉफी का उपयोग करके पानी-से-कॉफी अनुपात को बढ़ाया जा सकता है, लेकिन जैसे-जैसे कॉफी का द्रव्यमान कम होता है, काढ़ा समय भी घटता जाता है। फिल्टर कॉफी ब्रूइंग का अनुकूलन इसलिए पूर्ण विसर्जन विधियों की तुलना में बहुआयामी और अधिक मुश्किल है।

barista.jpg उन्हें क्या पता कि हम नहीं करते? (रेड एंजेलो ऑन अनप्लैश, सीसी बाय)

अन्य चर को नियंत्रित करने का प्रयास करें

यहां तक ​​कि अगर आप अपने पसंदीदा बारिस्ता की नकल करने के लिए अपने काढ़ा विधि और तंत्र को अनुकूलित कर सकते हैं, तब भी एक निश्चित निश्चित मौका है कि आपके घर का काढ़ा कैफे से अलग स्वाद लेगा। तीन सूक्ष्मताएं हैं जो कॉफी की गुणवत्ता पर जबरदस्त प्रभाव डालती हैं: जल रसायन विज्ञान, कण आकार वितरण जो कि ग्राइंडर और कॉफी ताजगी से उत्पन्न होता है।

सबसे पहले, पानी रसायन: कॉफी को देखते हुए एक अम्लीय पेय है, आपके काढ़ा पानी की अम्लता का बड़ा प्रभाव हो सकता है। दोनों कैल्शियम आयनों और बाइकार्बोनेट (HCO -) के निम्न स्तर वाले ब्रू वाटर - यानी शीतल जल - को अत्यधिक अम्लीय कप में परिणत किया जाएगा, जिसे कभी-कभी खट्टा भी कहा जाता है। उच्च स्तर के HCO₃⁻ युक्त ब्रू वाटर - आम तौर पर, हार्ड वॉटर - एक चॉकी कप का उत्पादन करेगा, क्योंकि बाइकार्बोनेट ने कॉफी में अधिकांश फ्लेवरोम एसिड को बेअसर कर दिया है।

आदर्श रूप से हम बीच में कहीं रसायन विज्ञान वाले पानी के साथ कॉफी पीना चाहते हैं। लेकिन एक अच्छा मौका है कि आप अपने स्वयं के नल के पानी में बाइकार्बोनेट एकाग्रता को नहीं जानते हैं, और एक छोटा सा बदलाव एक बड़ा अंतर बनाता है। प्रभाव का स्वाद लेने के लिए, ईवियन के साथ कॉफी पीना आज़माएं - 360 मिलीग्राम / एल पर उच्चतम बाइकार्बोनेट एकाग्रता बोतलबंद पानी में से एक।

कण आकार वितरण आपके चक्की का उत्पादन महत्वपूर्ण है, भी है।

हर कॉफी उत्साही आपको ठीक से बताएगा कि ब्लेड ग्राइंडर को इसलिए लगाया जाता है क्योंकि वे एक उचित रूप से यादृच्छिक कण आकार वितरण का उत्पादन करते हैं; दोनों पाउडर और अनिवार्य रूप से पूरे कॉफ़ी बीन्स हो सकते हैं। विकल्प, एक गड़गड़ाहट चक्की, धातु के दो टुकड़े दांतों के साथ होता है जो कॉफी को उत्तरोत्तर छोटे टुकड़ों में काटते हैं। वे एपर्चर के माध्यम से ग्राउंड पार्टिकुलेट की अनुमति देते हैं केवल एक बार वे काफी छोटे होते हैं।

हालांकि, गड़गड़ाहट की चक्की का उपयोग करते समय पीस सेटिंग्स को कैसे अनुकूलित किया जाए, इस पर विवाद है। विचार का एक स्कूल सतह क्षेत्र को अधिकतम करने के लिए जितना संभव हो सके कॉफी को पीसने का समर्थन करता है, जो आपको उच्च सांद्रता में सबसे स्वादिष्ट स्वाद निकालने देता है। प्रतिद्वंद्वी स्कूल नकारात्मक स्वाद प्रदान करने वाले बारीक कणों के उत्पादन को कम करने के लिए मोटे के रूप में पीसने की वकालत करते हैं। शायद यहां सबसे उपयोगी सलाह यह निर्धारित करना है कि आपको अपनी पसंद के आधार पर सबसे अच्छा क्या पसंद है।

अंत में, कॉफी की ताजगी ही महत्वपूर्ण है। भुनी हुई कॉफी में CO₂ और ठोस वाष्प मैट्रिक्स में फंसे अन्य वाष्पशील पदार्थों की एक महत्वपूर्ण मात्रा होती है: समय के साथ ये गैसीय कार्बनिक अणु बीन से बच जाएंगे। कम वाष्पशील का मतलब कम स्वाद वाला कप कॉफी है। अधिकांश कैफे भुना हुआ दिनांक से चार सप्ताह से अधिक कॉफी की सेवा नहीं करेंगे, ताजे भुने हुए बीन्स का उपयोग करने के महत्व पर जोर देते हैं।

कॉफ़ी को ठंडा करके स्टर्लिंग की दर को कम कर सकते हैं (जैसा कि अरहेनियस समीकरण द्वारा वर्णित है)। जब तक आपको अपनी कॉफी को एक खुले बर्तन में नहीं डालना चाहिए (जब तक आप फिश फिंगर ब्रूज़ नहीं चाहते हैं), फ्रीज़र में एक एयरटाइट कंटेनर में कॉफ़ी का भंडारण करने से ताजगी बढ़ेगी।

तो बुरा मत मानना ​​कि घर पर आपके ध्यान से पीसा हुआ कप कभी भी आप कैफे में खरीदने के लिए ढेर नहीं करता है। कई प्रकार के चर हैं - वैज्ञानिक और अन्यथा - जो कि एक ही अतिशयोक्तिपूर्ण कप का उत्पादन करने के लिए wrangled किया जाना चाहिए। यह आराम करें कि इनमें से अधिकांश चर कुछ गणितीय एल्गोरिथम द्वारा अनुकूलित नहीं हैं, बल्कि किसी की जीभ द्वारा। सबसे महत्वपूर्ण यह है कि आपकी कॉफी आपके लिए अच्छी है ... काढ़ा पीने के बाद।

यह आलेख मूल रूप से वार्तालाप पर प्रकाशित हुआ था। क्रिस्टोफर एच। हेंडन, कम्प्यूटेशनल सामग्री और रसायन विज्ञान, ओरेगन विश्वविद्यालय के सहायक प्रोफेसर बातचीत
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