Su Sıcaklığı ve Kahve Ekstraksiyonu

 

Su sıcaklığı, dengeli bir demleme elde etmek için kavrulmuş kahvenin ekstraksiyonu konusunda önemli bir parametredir. Sıcak demlenmiş bir kahve için önerilen demleme sıcaklığı aralığı 90-96 °C olduğu söylenir. Bu daha iyi bir ekstraksiyon verimi ve dengelenmiş bir duyusal profil sağlamak için bir uzlaşma noktasıdır. Tabi ki çok farklı sıcaklık derecelerinde güzel sonuçlar yakalayabiliriz. Sıcaklık çok düşükse, bazı temel bileşikler verimli bir şekilde ekstrakte edilemez ve arzu edilen lezzet profili elde edilemez. Yüksek sıcaklıklar, daha az polar bileşiklerin ekstraksiyonunu destekleyecektir. (Polar ve polar olmayan bileşiklerden daha sonra bahsedeceğim).

Acı, büzücü, fenolik bileşikler, (polar olmayan bileşikler) tipik aşırı ekstraksiyon profillerine yol açan lezzet dengesini etkileyen çok yüksek sıcaklıklardan en fazla yararlanacak olanlar arasındadır. Çözünürlük sıcaklığa bağlıdır ve genellikle sıcaklıkla artar. Bununla birlikte, çözünürlük ve sıcaklık arasındaki ilişki, iki temel kahve bileşiği üzerinde şekillerde gösterildiği gibi doğrusal değildir.

Su sıcaklığına göre Kafein (üst) ve Sitrik asidin (alt) sudaki çözünürlüğü. Merck Index, 12. baskı, 1996.
 
Kafein çözünürlüğü, 80 ve 100 C arasında yaklaşık dört kat kadar artmaktadır. Bu nedenle, bu aralıkta küçük sıcaklık değişiklikleri bu bileşiğin çözünürlüğü üzerinde önemli bir etkiye sahiptir. Buna karşılık, sitrik asit, (kahvede en yoğun miktarda bulunan ve en kolay anlaşılan asit) çözünürlükte sıcaklıkla lineer bir artışa sahiptir. Sonuç olarak, sitrik asit ve kafein arasındaki çözünürlük oranı sıcaklıkla değişmektedir. Aynı zamanda düşük su sıcaklıklarında (örneğin soğuk demleme) demlenen kahvenin, daha az toplam katı maddeye yol açan tat aktif bileşiklerinden yoksun olması nedeniyle genellikle bir miktar gövdeden yoksun olmasının da nedenidir. Ancak bu, çok daha uzun bir ekstraksiyon süresi ile telafi edilebilir.
Su sıcaklığının bir başka etkisi ise daha çok fizikseldir. Daha yüksek sıcaklıkta su moleküllerinin kinetik enerjisi daha yüksektir. Bu nedenle, daha yüksek fiziksel kuvvet nedeniyle kahve yatağından bileşiklerin sızma olasılığını artıran daha yüksek bir hareketliliğe sahiptir. Ayrıca viskozite sıcaklığa bağlıdır ve yüksek sıcaklıklarda daha düşüktür. Daha düşük viskozite, suyun kahve yatağına (kahve parçacıkları arasında) daha kolay nüfuz edebileceği ve kahve bileşiklerini çözdürmek için hücreler arası boşluklara (hatta kahve parçacıklarının içinde) erişebileceği anlamına gelir.  Bu etki, örneğin, belirli bir gövde ve ağız hissi vermek için önemli olan yüksek su sıcaklığı ile demlemedeki lipit miktarının neden arttığını açıklar.
Genel olarak, daha az polar olan bileşikler, kahve parçacıklarından çözündürülmek için daha yüksek sıcaklıklara ihtiyaç duyar. Acı bileşiklerin çoğu, daha az polar bileşikler arasında bulunur. Bu nedenle, çok yüksek sıcaklıklardan kaynaklanan aşırı ekstraksiyon, acı ve büzücü tatlara yol açar.

Çoğunlukla tatlılık ve asitlik getiren polar bileşikler oda sıcaklığında çok çözünürler ve yüksek sıcaklıklardan aynı şekilde etkilenmezler. Kahve çok düşük sıcaklıklarda çıkarılırsa, asitlik ve tatlılık oldukça benzer kalırken, aroma ve acılığın bir kısmı eksik kalacaktır. Sonuç olarak, az ekstrakte edilmiş kahveler için tipik bir tatlı asidik profil elde edilir.
Uçucu bileşikler için durum biraz daha karmaşıktır. Bir yandan, koku moleküllerinin kahve parçacıklarından sıvı faza ekstraksiyonu, uçucu olmayanlara benzer olacaktır. Henry Yasasına uygun olarak, yüksek sıcaklıklar gaz moleküllerini buharlaşmaya zorlar. Aromalar böylece demleme sırasında havaya salınacak ve bu, daha yüksek su sıcaklıkları tarafından uyarılacaktır. Ekstraksiyon sırasında (veya kısa bir süre sonra) aroma salınımı, elbette, kişinin genel aroma algısına ve deneyimine katkıda bulunur, ancak bu yüksek uçucuların fincan içi konsantrasyonlarını da azaltır. Bu nedenle sıvı içindeki çözünürlük, daha düşük sıcaklıklarda daha iyidir. Buna örnek olarak, fincandan burnumuza dolan aroma, artan sıcaklıkla daha yüksektir. Servisten sonra kahve soğumaya başlar ve algılanan tatlar değişmeye devam eder. Bu değişikliğin bir kısmı, kahve içeceğinde devam eden kimyasal etkileşimden kaynaklanıyor olabilir. Ancak algı, sıcaklıktan da etkilenir. Bu sebeple tadımcılar, kahve soğudukça kahvedeki değişiklikleri not ederler. Genellikle kahve içenler bilir ki, sıcaklık düştükçe meyvemsi ve asitli tatlarda bir artış ve algılanan aromatiklerde ise azalma olduğu yönünde bir etki vardır.

***Henry Yasası: Bu yasaya göre çözünmüş gaz miktarı, gaz fazındaki kısmi basınç ile orantılıdır.

 

Kaynaklar:
Britta Folmer – Craft and science of coffee
Merck Index 12. Baskı, 1996
Barista Hustle – Research papers.