قهوه اسپرسو، این نوشیدنی محبوب و پرطرفدار جهانی، حاصل تعامل پیچیدهای از عوامل مختلف است که از نوع دانه تا روش دمآوری را در بر میگیرد. یکی از مهمترین و تأثیرگذارترین مراحل در تولید قهوه، فرآیند برشتهکاری یا رست کردن دانههاست. درجه برشتهکاری نهتنها بر رنگ، عطر و طعم نهایی قهوه تأثیر میگذارد، بلکه نقش تعیینکنندهای در میزان کافئین و اسیدیته نوشیدنی نهایی دارد. در این مقاله، به بررسی علمی تأثیر درجات مختلف برشتهکاری بر دو مؤلفه کلیدی کافئین و اسیدیته در قهوه اسپرسو میپردازیم و تفاوتهای میان قهوه عربیکا و قهوه روبوستا را در این زمینه بررسی میکنیم.
درجه برشتهکاری چیست؟
برشتهکاری قهوه فرآیندی است که در آن حرارت به دانههای سبز قهوه اعمال میشود تا تغییرات شیمیایی پیچیدهای در آنها ایجاد گردد. این تغییرات شامل واکنشهای میلیارد، کاراملیسازی قندها، تجزیه اسیدهای آلی و ایجاد ترکیبات آروماتیک جدید است. دماهای معمول برشتهکاری بین ۱۸۰ تا ۲۴۰ درجه سانتیگراد متغیر است و مدت زمان آن از چند دقیقه تا بیش از ۱۵ دقیقه طول میکشد.
بهطور کلی، درجههای برشتهکاری به سه دسته اصلی تقسیم میشوند:
رست روشن (Light Roast): دانهها در دمای پایینتر و برای مدت زمان کوتاهتری برشته میشوند. رنگ دانهها قهوهای روشن و سطح اسیدیته بالا است.
رست متوسط (Medium Roast): تعادلی میان طعمهای میوهای و نتهای برشته ایجاد میکند.
رست تیره (Dark Roast): دانهها در دمای بالاتر و مدت زمان طولانیتری برشته میشوند و رنگ تیرهتری پیدا میکنند.
تأثیر درجه برشتهکاری بر کافئین قهوه اسپرسو
۱. پایداری حرارتی کافئین در فرآیند برشتهکاری
کافئین یکی از پایدارترین ترکیبات شیمیایی موجود در دانه قهوه است و در برابر حرارت ناشی از فرآیند برشتهکاری مقاومت قابلتوجهی از خود نشان میدهد. برخلاف بسیاری از ترکیبات دیگر مانند اسید کلروژنیک یا تریگونلین که با افزایش دما به سرعت تجزیه میشوند، کافئین در دماهای معمول برشتهکاری (۱۸۰ تا ۲۴۰ درجه سانتیگراد) ساختار خود را حفظ میکند.
تحقیقات نشان داده است که تجزیه ترکیبات دانه قهوه از دمای ۱۵۰ درجه سانتیگراد آغاز میشود، اما کافئین تا دماهای بسیار بالاتر (نزدیک به ۲۳۸ درجه سانتیگراد یا ۴۶۰ درجه فارنهایت) پایدار میماند. با این حال، مطالعات دقیقتر حاکی از آن است که در دماهای بالاتر از ۲۲۵ درجه سانتیگراد و در مدت زمان طولانیتر، کاهش جزئی در میزان کافئین مشاهده میشود.
۲. افزایش ظاهری کافئین در رستهای تیرهتر
یکی از مهمترین یافتههای علمی در این زمینه، افزایش ظاهری کافئین در رستهای تیرهتر است. این افزایش در واقع ناشی از کاهش وزن دانه در طول فرآیند برشتهکاری است، نه افزایش مقدار مطلق کافئین.
در طول برشتهکاری، رطوبت موجود در دانه (حدود ۱۰ تا ۱۲ درصد وزن اولیه) تبخیر میشود و ترکیبات آلی فرار نیز از دست میروند. در نتیجه، وزن کل دانه کاهش مییابد، اما مقدار کافئین تقریباً ثابت میماند. بنابراین، زمانی که کافئین را بر اساس وزن (درصد وزنی) اندازهگیری میکنیم، در رستهای تیرهتر درصد کافئین به ازای هر گرم دانه افزایش مییابد.
به بیان سادهتر:
رست روشن: دانه سنگینتر است، کافئین کمتری در هر گرم دانه وجود دارد
رست تیره: دانه سبکتر است، کافئین بیشتری در هر گرم دانه وجود دارد
یک مطالعه در سال ۲۰۲۴ که توسط Accademia del Caffè Espresso و CDR CoffeeLab انجام شد، بهوضوح نشان داد که قهوه رست تیره بر اساس وزن کافئین بیشتری نسبت به رست متوسط و روشن دارد.
۳. تضاد نتایج تحقیقات: چرا مطالعات مختلف نتایج متفاوتی گزارش میدهند؟
بررسی بیش از ۲۰ مطالعه انجامشده در چند دهه اخیر نشان میدهد که نتایج تحقیقات در مورد تأثیر درجه برشتهکاری بر کافئین به شدت متناقض است. برخی مطالعات گزارش کردهاند که کافئین تحت تأثیر درجه رست قرار نمیگیرد، برخی افزایش کافئین در رستهای روشنتر، برخی در رستهای متوسط و برخی در رستهای تیرهتر را نشان دادهاند.
دلایل اصلی این تناقضات عبارتند از:
الف) روش اندازهگیری: تفاوت اساسی میان اندازهگیری بر اساس وزن، حجم یا هر فنجان.
ب) شرایط دمآوری: بسیاری از مطالعات تأثیر درجه رست را بدون کنترل دقیق سایر متغیرها بررسی کردهاند.
ج) تعریف درجه برشتهکاری: هیچ استاندارد جهانی برای تعیین دقیق درجه رست وجود ندارد و محققان از معیارهای مختلفی مانند رنگ، وزن، دما یا زمان استفاده میکنند.
۴. مکانیسمهای رقیب: دو عامل تعیینکننده در استخراج کافئین
یک مطالعه جامع در سال ۲۰۲۴ در مجله *Scientific Reports* دو مکانیسم رقیب را شناسایی کرد که غلظت نهایی کافئین در فنجان را تعیین میکنند:
مکانیسم اول: تجزیه یا تبخیر کافئین ، در دماهای بسیار بالا و مدت زمان طولانی، بخش بسیار کوچکی از کافئین ممکن است تجزیه شود.
مکانیسم دوم: افزایش تخلخل دانه ، با افزایش درجه برشتهکاری، دانه قهوه متخلخلتر میشود. این تخلخل بیشتر باعث میشود که آب بتواند به راحتی به عمق دانه نفوذ کند و ترکیبات محلول از جمله کافئین را با کارآیی بیشتری استخراج نماید.
نتیجه نهایی این دو مکانیسم رقیب به شرایط دمآوری بستگی دارد:
در شرایط دمآوری یکسان: غلظت کافئین در رستهای تیره معمولاً کمتر از رستهای روشن و متوسط است
در بازده استخراج یکسان: رستهای تیره غلظت کافئین بالاتری نسبت به رستهای روشنتر نشان میدهند
۵. یافتههای مطالعات تجربی بر روی اسپرسو
مطالعات متعدد بر روی قهوه اسپرسو نشان دادهاند که با افزایش درجه برشتهکاری، میزان کافئین در عصاره نهایی افزایش مییابد.
در یک مطالعه دقیق روی قهوه عربیکا cv. Bourbon، محققان چهار درجه رست (روشن-متوسط، متوسط، نسبتاً تیره و بسیار تیره) را بررسی کردند. نتایج نشان داد که میزان کافئین در اسپرسوی تهیهشده از این چهار درجه رست بهترتیب ۰٫۶۳، ۰٫۸۲، ۲٫۴۱ و ۳٫۳۱ میلیگرم بر میلیلیتر بود. یعنی تقریباً ۵ برابر افزایش در کافئین از رست روشن به رست بسیار تیره!
همچنین در مطالعهای دیگر بر روی قهوه عربیکا cv. Java، با افزایش درجه رست از روشن-متوسط به بسیار تیره، محتوای کافئین در اسپرسو افزایش چشمگیری نشان داد.
۶. تفاوت قهوه عربیکا و روبوستا در زمینه کافئین
در بحث کافئین، تفاوت میان قهوه عربیکا و قهوه روبوستا از تأثیر درجه رست بسیار مهمتر است. قهوه روبوستا به طور طبیعی حاوی ۱٫۷ تا ۴ درصد کافئین است، در حالی که این مقدار در قهوه عربیکا تنها ۰٫۸ تا ۱٫۴ درصد است.
تحقیقات نشان داده است که در تمام درجات رست، قهوه روبوستا کافئین بسیار بیشتری نسبت به قهوه عربیکا دارد. در رست روشن، روبوستا حدود ۰٫۱۴ میلیگرم بر گرم کافئین دارد در مقابل ۰٫۰۸ میلیگرم بر گرم برای عربیکا. در رست تیره، این تفاوت به ۰٫۲۱ در مقابل ۰٫۰۹ میلیگرم بر گرم میرسد.
۷. نکات کلیدی برای مصرفکنندگان
۱. تفاوت کافئین بین رستهای مختلف ناچیز است ، مهمترین عامل تعیینکننده کافئین، نوع دانه (عربیکا در برابر روبوستا) و روش دمآوری است.
۲. اسپرسو کافئین بالایی دارد ، اسپرسو (۳۰ میلیلیتر) بین ۱۲۰ تا ۱۷۴ میلیگرم کافئین دارد که حدود ۶ برابر یک فنجان قهوه فیلتری (۱۵۰ میلیلیتر) است.
۳. رست تیره = کافئین بیشتر بر اساس وزن ، اگر قهوه را با وزن (مثلاً ۱۸ گرم) اندازه بگیرید، رست تیره کافئین بیشتری دارد. اما اگر قهوه را با حجم (مثلاً یک قاشق) اندازه بگیرید، ممکن است نتیجه معکوس شود.
۴. تازگی قهوه اهمیت بیشتری دارد ، فارغ از درجه رست، تازگی دانهها و کیفیت برشتهکاری تأثیر بسیار بیشتری بر تجربه نهایی شما دارد.
تأثیر درجه برشتهکاری بر اسیدیته قهوه اسپرسو
اسیدیته در قهوه یکی از پیچیدهترین و در عین حال کلیدیترین مؤلفههای کیفی محسوب میشود. برخلاف تصور عموم که اسیدیته را معادل “ترشی” یا “گزندگی” میدانند، در دنیای قهوه تخصصی، اسیدیته به طراوت، شفافیت و پیچیدگی طعم اشاره دارد که یادآور نتهای میوهای، گلی و شرابی است.
اسیدیته قهوه از دو منبع اصلی نشأت میگیرد:
۱. اسیدهای آلی غیرفرار (مانند اسید کلروژنیک، اسید سیتریک، اسید مالیک و اسید اگزالیک) که بیشترین سهم را در طعم نهایی دارند.
۲. اسیدهای آلی فرار (مانند اسید استیک و اسید فرمیک) که در طول برشتهکاری تشکیل میشوند و به عطر قهوه کمک میکنند.
در دانه سبز قهوه، اسیدها تا ۱۱ درصد از جرم کل دانه را تشکیل میدهند، در حالی که این میزان در دانه برشتهشده به حدود ۶ درصد کاهش مییابد. بیش از ۳۸ نوع اسید آلی مختلف در قهوه شناسایی شده است که هر کدام نقش منحصربهفردی در ایجاد پروفایل طعمی ایفا میکنند.
تغییرات اساسی اسیدیته در طول برشتهکاری
با افزایش درجه برشتهکاری، تغییرات عمیق و گاهی متناقضی در ترکیبات اسیدی قهوه رخ میدهد. بهطور کلی، اسیدیته قابل تیتر (Titratable Acidity) با افزایش درجه رست کاهش مییابد، در حالی که میزان pH افزایش پیدا میکند (یعنی نوشیدنی اسیدیته کمتری دارد).
با این حال، این یک قاعده ساده نیست. اسیدهای مختلف رفتارهای متفاوتی از خود نشان میدهند و درک این تفاوتها کلید درک تأثیر درجه برشتهکاری بر اسیدیته اسپرسو است.
۱. اسید کلروژنیک (Chlorogenic Acid)، کاهش چشمگیر با افزایش رست.
اسید کلروژنیک یکی از مهمترین و فراوانترین ترکیبات فنولیک در قهوه است که علاوه بر نقش در طعم، به عنوان یک آنتیاکسیدان قوی نیز شناخته میشود.
رفتار در طول برشتهکاری:
مطالعات متعدد بهوضوح نشان دادهاند که غلظت اسید کلروژنیک با افزایش درجه برشتهکاری به شدت کاهش مییابد. این کاهش به دلیل تجزیه حرارتی این ترکیب در دماهای بالا رخ میدهد.
مکانیسم دقیق:
در طول برشتهکاری، اسید کلروژنیک تحت واکنشهای پیچیدهای قرار میگیرد و به لاکتونهای اسید کلروژنیک (CGA Lactones) تبدیل میشود. این لاکتونها خود contributor به تلخی قهوه هستند. بنابراین، با افزایش درجه رست:
– اسید کلروژنیک کاهش مییابد → اسیدیته ادراک شده کاهش مییابد
– لاکتونهای اسید کلروژنیک افزایش مییابند → تلخی افزایش مییابد
رابطه با دمای برشتهکاری:
تحقیق منتشرشده در مجله European Food Research and Technology (۲۰۲۳) نشان داد که غلظت اسیدهای کلروژنیک با دمای برشتهکاری رابطه معکوس دارد؛ هر چه دمای برشتهکاری پایینتر باشد، طعم اسیدی در اسپرسو بیشتر است.
۲. اسیدهای آلی غیرفرار – کاهش هماهنگ
اسیدهای آلی غیرفرار اصلی شامل اسید سیتریک، اسید مالیک و اسید اگزالیک هستند که عمدتاً از دانه سبز به ارث میرسند و مسئول ایجاد نتهای میوهای و طراوت در قهوه هستند.
رفتار در طول برشتهکاری:
تحقیقات متعدد نشان داده است که محتوای این اسیدها با افزایش درجه برشتهکاری کاهش مییابد.
– اسید سیتریک (Citric Acid): کاهش مییابد
– اسید مالیک (Malic Acid): کاهش مییابد
– اسید اگزالیک (Oxalic Acid): کاهش مییابد
این کاهش به دلیل تجزیه حرارتی این اسیدها در دماهای بالای برشتهکاری رخ میدهد. در نتیجه، قهوههای رست تیرهتر، نتهای میوهای و طراوت کمتری دارند.
۳. اسیدهای آلی فرار – افزایش در رستهای تیرهتر
در نقطه مقابل اسیدهای غیرفرار، برخی اسیدهای آلی فرار در طول برشتهکاری تشکیل میشوند و با افزایش درجه رست، غلظت آنها افزایش مییابد.
اسید استیک (Acetic Acid):
مهمترین اسید فرار در این دسته، اسید استیک است. تحقیقات نشان داده است که اسید استیک با افزایش درجه برشتهکاری افزایش مییابد. این اسید در رستهای تیرهتر به دلیل تجزیه قندها و واکنشهای کاراملیسازی تشکیل میشود و میتواند طعمهای تیز و سرکه مانند ایجاد کند.
اسید لاکتیک (Lactic Acid):
برخی مطالعات نشان دادهاند که اسید لاکتیک نیز با افزایش درجه رست افزایش مییابد، هرچند تحقیقات دیگر تغییر معنیداری در آن گزارش نکردهاند. این تفاوت ممکن است به شرایط دقیق برشتهکاری و نوع دانه مربوط باشد.
نتیجه مهم:
با وجود کاهش اسیدهای غیرفرار، مجموع اسیدهای آلی کل ممکن است در رستهای متوسط و تیره افزایش یابد. این افزایش به دلیل تشکیل اسیدهای جدید (استیک و لاکتیک) در طول فرآیند برشتهکاری رخ میدهد. بنابراین، اسیدیته شیمیایی و اسیدیته ادراک شده (طعم) دو مفهوم مجزا هستند که نباید با یکدیگر اشتباه گرفته شوند.
۴. تغییرات pH – افزایش با افزایش درجه رست
میزان pH یکی از سادهترین و در عین حال معتبرترین شاخصهای سنجش اسیدیته یک نوشیدنی است.
یافتههای علمی:
مطالعات متعدد نشان دادهاند که با افزایش درجه برشتهکاری، مقدار pH اسپرسو افزایش مییابد (یعنی اسیدیته کمتری دارد).
برای مثال، در مطالعهای روی اسپرسوی تهیهشده از قهوه عربیکا، pH از ۴٫۷۳ در رست روشن به مقادیر بالاتر در رستهای تیرهتر افزایش یافت.
دلایل افزایش pH:
۱. کاهش اسید کلروژنیک و اسیدهای آلی غیرفرار
۲. تخریب ترکیبات اسیدی در اثر حرارت بالا
۳. تشکیل ترکیبات بازی (مانند برخی ملانوئیدینها) در طول واکنشهای میلیارد
۵. اسیدیته قابل تیتر (Titratable Acidity) – کاهش قطعی
اسیدیته قابل تیتر، معیاری است که تمام اسیدهای موجود در یک نمونه را اندازهگیری میکند، فارغ از نوع آنها.
یافتههای علمی:
تحقیقات متعدد نشان داده است که اسیدیته قابل تیتر با افزایش درجه برشتهکاری به طور معنیداری کاهش مییابد. این کاهش در هر دو روش اسپرسو و دِرپ مشاهده شده است.
۶. تفاوت اسپرسو با سایر روشهای دمآوری
اسپرسو به دلیل روش دمآوری تحت فشار، ویژگیهای اسیدی منحصربهفردی نسبت به سایر روشها دارد.
تفاوتهای کلیدی:
۱. pH پایینتر: اسپرسو به طور معمول pH پایینتری نسبت به قهوه دِرپ دارد، زیرا فشار بالا باعث استخراج مؤثرتر ترکیبات اسیدی میشود.
۲. مواد جامد محلول کل (TDS) بالاتر: با افزایش درجه برشتهکاری، میزان TDS در اسپرسو *افزایش مییابد، در حالی که در دِرپ این مقدار کاهش مییابد. این نشان میدهد که اسپرسو در رستهای تیرهتر، ترکیبات بیشتری را از دانه استخراج میکند.
۳. کرمای غلیظتر: با افزایش دمای برشتهکاری، کرم و بدنه اسپرسو افزایش مییابد.
جمعبندی: تأثیر درجه رست بر اسیدیته اسپرسو
| درجه برشتهکاری | اسیدیته قابل تیتر | pH | اسید کلروژنیک | اسید سیتریک/مالیک | اسید استیک |
| رست روشن (Light) | بالا | پایین (اسیدیتر) | بالا | بالا | پایین |
| رست متوسط (Medium) | متوسط | متوسط | متوسط | متوسط | متوسط |
| رست تیره (Dark) | پایین | بالا (کماسیدتر) | پایین | پایین | بالا |
نکته کلیدی: در رستهای تیرهتر، با وجود کاهش اسیدهای میوهای (سیتریک، مالیک) و اسید کلروژنیک، مجموع اسیدهای آلی ممکن است به دلیل تشکیل اسید استیک افزایش یابد. بنابراین، اسپرسوی رست تیره ممکن است از نظر شیمیایی اسیدهای آلی بیشتری داشته باشد، اما طعم آن کماسیدتر و تلختر است.
توصیههای عملی برای انتخاب بر اساس اسیدیته
۱. اگر اسیدیته بالا و نتهای میوهای را ترجیح میدهید: رستهای روشن تا متوسط را انتخاب کنید. این رستها اسید کلروژنیک و اسیدهای سیتریک/مالیک بیشتری را حفظ کرده و طعمی زنده و میوهای ارائه میدهند.
۲. اگر معده حساسی دارید یا طعمهای شکلاتی و برشته را میپسندید: رستهای تیرهتر با اسیدیته قابل تیتر پایینتر و pH بالاتر، گزینه مناسبتری هستند.
۳. برای اسپرسوی متعادل و ایدهآل: تحقیقات نشان داده است که رست متوسط بهترین تطابق را با ویژگیهای مطلوب اسپرسو از منظر حسی و شیمیایی فراهم میکند. در این درجه رست، تعادل مطلوبی میان اسیدیته، شیرینی و تلخی برقرار میشود.
جمعبندی علمی: رابطه درجه رست با کافئین و اسیدیته
بر اساس یافتههای علمی موجود، میتوان جدول زیر را برای خلاصهسازی تأثیر درجه برشتهکاری بر کافئین و اسیدیته قهوه اسپرسو ارائه داد:
| درجه برشتهکاری | میزان کافئین (بر اساس وزن) | اسیدیته قابل تیتر | pH | اسید کلروژنیک |
| رست روشن | متغیر (معمولاً پایینتر) | بالا | پایینتر (اسیدیتر) | بالا |
| رست متوسط | متوسط | متوسط | متوسط | متوسط |
| رست تیره | معمولاً بالاتر | پایین | بالاتر (کماسیدتر) | پایین |
نکته مهم این است که تفاوتهای واقعی در میزان کافئین بین رستهای مختلف اغلب ناچیز است و عوامل دیگری مانند نسبت قهوه به آب، درجه آسیاب و زمان دمآوری تأثیر بسیار بیشتری بر میزان کافئین نهایی در فنجان دارند.
توصیههای عملی برای انتخاب قهوه اسپرسو
با توجه به مطالب بیانشده، برای انتخاب قهوه اسپرسوی مناسب باید به نکات زیر توجه کرد:
۱. اگر به دنبال کافئین بیشتر هستید: تفاوت کافئین بین رستهای مختلف ناچیز است. بهتر است به جای تمرکز بر درجه رست، به نوع دانه توجه کنید. قهوه روبوستا به طور طبیعی کافئین بیشتری نسبت به قهوه عربیکا دارد.
۲. اگر اسیدیته بالا و طعمهای میوهای را ترجیح میدهید: رستهای روشن تا متوسط را انتخاب کنید که اسیدیته بالاتری دارند و طعمهای پیچیدهتر و میوهایتری را ارائه میدهند.
۳. اگر معده حساسی دارید یا طعمهای برشته و شکلاتی را میپسندید: رستهای تیرهتر با اسیدیته کمتر و بدنه سنگینتر گزینه مناسبتری هستند.
۴. برای اسپرسوی ایدهآل: رست متوسط به عنوان بهترین گزینه برای اسپرسو شناخته شده است، زیرا تعادل مطلوبی میان اسیدیته، شیرینی و تلخی ایجاد میکند.
خرید قهوه با کیفیت و تازه رست شده
در نهایت، فارغ از اینکه کدام درجه برشتهکاری را انتخاب میکنید، مهمترین عامل در کیفیت نهایی قهوهتان، تازگی دانهها و کیفیت برشتهکاری است. قهوهای که به تازگی رست شده باشد، عطر و طعمی غنیتر داشته و تجربهای لذتبخشتر از نوشیدن اسپرسو را برای شما به ارمغان میآورد.
برای خرید قهوه با کیفیت و تازه رست شده، فروشگاه قهوه واکا با ۷ شعبه فعال در تهران، یکی از بهترین گزینهها برای علاقهمندان به قهوه تخصصی محسوب میشود. قهوه واکا با ارائه طیف گستردهای از دانههای قهوه عربیکا و قهوه روبوستا، این امکان را به شما میدهد تا بر اساس سلیقه و نیاز خود، بهترین قهوه را انتخاب کنید. نکته قابل توجه این است که قهوه واکا تنها بر روی برشتهکاری با درجه متوسط (مدیوم رست) متمرکز است تا تعادل ایدهآلی میان اسیدیته، شیرینی و عطر در قهوه شما ایجاد کند. با خرید از قهوه واکا، از تازهترین رستها و بالاترین کیفیت دانهها بهرهمند خواهید شد و میتوانید اسپرسویی حرفهای و لذتبخش را در خانه تجربه کنید.