Koffie is bedrieglijk ingewikkeld. Koffie is in wezen twee dingen. Het is gemalen kersenpitten (de bonen) en water. Koffie is meer dan deze twee ingrediënten. Overweeg hoe de groene koffiebonen worden geroosterd, gemalen en hoe u water bereidt om te zetten.
In dit artikel duiken we diep in de wetenschap van koffie en behandelen we alles, van hoe het water dat je gebruikt de smaak van je koffie beïnvloedt tot waarom het thuis malen van je eigen bonen je koffie beter maakt. Pak je lab-notitieboekje en een warme kop koffie, en bereid je voor om de wereld van koffiewetenschap te verkennen.
Plantkunde
Afbeelding tegoed: Pixabay
Begin bij de wortel, de wortel van de koffieplant dus. Voordat de koffiebrander een partij groene koffiebonen in handen krijgt, heeft de koffieboer al ontelbare uren gestoken in het kweken van de perfecte koffieboom. Koffie wordt verbouwd aan lage bomen. Het zaad van de vrucht van de koffieboom, die we de koffiebonen noemen, verbouwt eigenlijk koffie.
Twee zaden komen veel voor in koffiekersen. Elke boom kan jaarlijks ongeveer 2.000 kersen produceren. Het behouden van de juiste omstandigheden voor hun koffiebomen is een topprioriteit voor koffieboeren, en zelfs kleine veranderingen in een bomenomgeving kunnen de opbrengst beïnvloeden. Alle planten hebben water, zonlicht en gezonde grond nodig, maar koffiebomen hebben wat extra aandacht nodig om hun volledige potentieel te bereiken.
Het grootste deel van de koffieproductie vindt plaats tussen de Steenbokskeerkring en de Kreeftskeerkring, in een regio in de wereld die in de volksmond bekend staat als de koffiegordel. Koffie gedijt goed in warme en vochtige gebieden met afwisselende perioden van hevige regenval en intense zonneschijn. De bodemkwaliteit is ook belangrijk voor de gezondheid en ontwikkeling van koffiebomen. Boeren doen grote inspanningen om ervoor te zorgen dat hun grond rijk is en voldoende voedingsstoffen bevat.
Koffie is een relatief veerkrachtige plant, hoewel boeren de voorkeur geven aan omgevingen op grote hoogte om het meeste uit hun koffiebomen te halen. Boerderijen op grotere hoogte bieden twee belangrijke voordelen. De eerste is dat koffiebomen op grotere hoogte langzamer groeien vanwege de zwaardere omstandigheden. Wanneer het rijpingsproces langer duurt, hebben de koffiebessen meer tijd om voedingsstoffen op te nemen en complexe suikers te ontwikkelen, wat resulteert in een smaakvollere koffieboon.
Hooggelegen boerderijen hebben vaak schuine teeltgebieden vanwege het bergachtige terrein. Hellende landbouwgrond bevordert de natuurlijke afwatering en vermindert de hoeveelheid water die koffiebomen kunnen opnemen. Koffiebomen die minder water verbruiken, groeien langzamer, waardoor kersen meer tijd krijgen om zich te ontwikkelen.
Koffie Chemie
Roosteren
Oké, genoeg over het plantengedoe. Laten we verder gaan met chemische reacties. Het branden van koffie is een complex en rijk proces vol nuances en subtiliteit. Deskundige koffiebranders perfectioneren hun vak in de loop van de jaren, en hun strijd is meestal met chemie. Het branden van koffie begint met het voldoende verhitten van de koffiebonen om chemische reacties op gang te brengen, maar niet zozeer dat ze door pyrolyse gaan.
Afbeelding tegoed: Jonathan Sanchez, unsplash
Pyrolyse verwijst naar een chemische reactie die optreedt wanneer een materiaal een temperatuurdrempel overschrijdt die de ontledingstemperatuur wordt genoemd. Pyrolyse is de eerste stap in de verbranding en houtverkoling is een voorbeeld van extreme pyrolyse. Als u denkt dat verbranding en verkoling beide slecht klinken voor koffiebonen, bent u op de goede weg. Koffiebranders doen er alles aan om ervoor te zorgen dat hun koffiebonen nooit in de buurt komen van volledige pyrolyse.
Koffiebranders moeten ook op de hoogte zijn van de Maillard-reactie, een chemische reactie waarbij suikers en aminozuren op elkaar inwerken. De Maillard-reactie vindt plaats wanneer voedsel wordt verwarmd en omvat de interactie van suikers en aminozuren. Maillard-reacties zijn verantwoordelijk voor het bruinen van voedsel en het karamelliseren van uien.
De Maillard-reactie vindt plaats bij 150 C. Koffiebranders moeten voorzichtig zijn om hun bonen in de gaten te houden zodra de brander die temperatuur heeft bereikt. Hoe lang een partij bonen de Maillard-reactie ondergaat, heeft een dramatische invloed op de smaak. Koffiebonen die de Maillard-reactie voor kortere perioden ondergaan, hebben meer zoetheid en zuurgraad. Koffiebonen die langere tijd moeten reageren, zullen een sterkere moutsmaak ontwikkelen.
Brouwen
Het branden van koffie wordt gedomineerd door chemie, maar het is ook een integraal onderdeel van het zetten van koffie. Er zijn twee soorten brouwmethoden. Een daarvan is onderdompeling, waardoor koffiedik in het water kan weken en een is percolatie, waardoor water door gemalen koffie kan stromen. De verschillen tussen brouwen met onderdompeling en percolatie komen neer op hoe ze de interactie tussen koffiedik en water vergemakkelijken.
Het is logisch om aan te nemen dat het zetten van koffie draait om koffiedik genoeg tijd geven om op te lossen in water, maar hoewel oplossen een belangrijke factor is, is het niet de belangrijkste factor. Koffiedik lost snel op zodra het in contact komt met water; wat meer tijd kost, is het proces van het verplaatsen van smaakmoleculen van het binnenste van het koffiedik naar de rand. Smaak reist langzaam in een deeltje gemalen koffie, maar het beweegt sneller bij hogere temperaturen, wat betekent dat we meer smaak uit koffiedik kunnen halen als we ze bij hogere temperaturen bewaren.
Bij het brouwen van de Franse pers en het brouwen in onderdompelingsstijl blijft het koffiedik op een hogere temperatuur dan percolatiemethoden zoals overgieten. Om een vergelijkbare hoeveelheid smaak uit zowel een French Press als een pour-over te halen, moeten we het speelveld gelijk maken door het koffiedik van de French Press langer te laten duren. Omdat de smaak sneller reist in een Franse pers op hoge temperatuur, malen barista’s de bonen grover, zodat de smaak verder van het midden van de deeltjes naar de rand moet gaan.
Afbeelding tegoed: Maksim Goncharenok, Pexels
Water
Het water dat u gebruikt, is ook een belangrijke factor bij het maken van koffie. Hoewel je misschien denkt dat al het water gelijk is, kan kraanwater sterk verschillen van plaats tot plaats. De smaak van uw koffie wordt beïnvloed door het mineraalgehalte van water. Dit kan direct via uw kopje gebeuren, of indirect door veranderingen in het extractieproces. Koffie-experts zijn het oneens over de optimale mineraalconcentraties voor de beste koffie. Er is echter overeenstemming. Sommige bedrijven bieden mineraalpakketten aan die klanten aan hun gedestilleerd water kunnen toevoegen om het beste mineraalprofiel voor het zetten van koffie te bereiken.
Maalmaat
Je kunt argumenteren dat de maalgraad meer een natuurkundig onderwerp is dan scheikunde, maar aangezien de maalgraad van invloed is op extractie en extractie een proces is dat bol staat van scheikunde, zouden we het onder de categorie scheikunde houden.
We hebben de maalgraad al besproken bij het vergelijken van het brouwen van de Franse pers met het brouwen met schenken, maar we kunnen zelfs een stap fijner maken.
Koffie malen kort voordat je het zet is een van de beste manieren om je koffie smaakvoller te maken, en de reden heeft een beetje te maken met chemie. Doordat versgemalen koffie lange tijd niet aan lucht is blootgesteld, is het verser dan voorgemalen koffie. Koffie begint te oxideren wanneer het wordt blootgesteld aan lucht nadat het gemalen is. Oxidatie verandert de chemische samenstelling van koffie fundamenteel, waardoor het ongeschikt wordt om te drinken. Het is niet gevaarlijk, maar het smaakt niet erg goed. Het is echter het proces dat roest veroorzaakt.
De Hario Skerton Pro is een van onze favoriete grinders.
Naast versheid, helpt de manier waarop koffiebonen worden gemalen ook om te bepalen welke smaken tijdens het brouwproces worden geëxtraheerd. Zelfs de duurste koffiemolens produceren geen uniforme maalgroottes. Sommige deeltjes zullen groot zijn en andere klein, en de verhouding van grote tot kleine deeltjes bepaalt hoe koffie smaakt wanneer je het zet. De grootte van de deeltjes bepaalt welke smaakstoffen worden geëxtraheerd. Kleinere deeltjes dragen bij aan sterkere smaken. Je koffie zal bitter en hard smaken als je molen te veel kleine deeltjes bevat.
Een goede koffiemolen zal elke keer dat u hem gebruikt zeer vergelijkbare maalgrootteverdelingen produceren. Consistente verdelingen van de maalgrootte maken het mogelijk om andere zetparameters zoals de temperatuur en extractiegrootte af te stemmen om uw koffie beter te laten smaken. Voorgemalen koffie en goedkope koffiemolens hebben vaak geen consistente maling, wat het moeilijk kan maken om consistente, goed smakende koffie te krijgen.
Als je maar genoeg geld hebt voor één stuk koffiezetapparatuur, maak er dan een hoogwaardige molen van. De impact die een goede molen heeft op de kwaliteit van je koffie is enorm.
Gevolgtrekking
We hopen dat je deze spoedcursus koffiewetenschap met 101 niveaus nuttig vond. We hebben nauwelijks de oppervlakte bekrast van alle wetenschappelijke ingewikkeldheden die komen kijken bij het kweken, branden en brouwen van koffie, maar hopelijk heb je nu een beter overzicht van een deel van de complexiteit achter de koffie-industrie. Koffiebonen zijn complex en vereisen veel denkwerk. Als u de basisprincipes van koffiechemie kent, kunt u elke laatste greintje smaak uit uw koffiebonen halen. Morgen quizzen!
