Kafein içeriği ve özütleme verimi kahve meraklılarının bilhassa da bu konuya hassasiyetle yaklaşanlar için en hayati değişkenlerden ikisi olarak kabul ediliyor. Özütleme verimi, demlenmiş kahvede çözünen kahve telvesindeki çözünebilir madde miktarının bir ölçüsü olarak tanımlanabilirken esasen kahve telvesinden bileşiklerin çıkarılmasında demleme sürecinin verimliliğini yansıtan bir durumu ifade eder.
ABD'de bulunan Berry College'da Fizik Yardımcı Doçenti olan Dr. Zachary R. Lindsey tarafından yürütülen çalışmada, kavrulma derecesinin bu iki değişkeni nasıl etkilediğine odaklandıklarını belirterek, "20 yılı aşkın bir süre önce, bir baristanın koyu kavrulmuş kahvelerde daha fazla kafein olduğunu iddia ettiğini duymuştum. Ancak on yıl sonra, açık kavrulmuş kahvelerin kafeinin kralı olduğuna dair zıt bir fikre maruz kaldım. Yine de ikna edici bir veri bulamadım” dedi.
2022 yılında hobi olarak kahve kavurmaya başlayınca bulmacanın eksik parçalarını görmeye başladığını ifade eden Lindsey, en iyi kahveye ulaşmak üzere çalışma yürüttüklerini kaydetti.
Kahve, kavurma ve demleme yöntemi seçimi
Çalışmalarını yürütmek üzere Etiyopya kahvesini seçen araştırmacılar, söz konusu çalışmada doğal ve yıkanmış-işlenmiş kahveyi inceledi.
Yeşil kahve çekirdekleri için beş farklı kavurma derecesi kullanan araştırmacılar bir, iki ve on dakikalık bir demleme süresi tercih etti.
Araştırmacılar, 15:1 su-kahve oranına sahip AeroPress demleme yöntemini seçti.
Dr. Lindsey, AeroPress'in arkasındaki seçimi ise, “Bir demleme yöntemi seçerken ana hedef, yalnızca demleme süresini değiştirerek geniş bir özütleme verimi aralığında tutarlı bir şekilde demleme üretebilecek bir prosedür uygulamaktı. AeroPress, minimum varyasyonla bu istenen sonuçları elde etmenin bir yolu olarak öne çıktı" cümlelerini kaydetti.
'Kahvenin özenekliliği bileşik hareketliliğinde çok önemli bir rol oynuyor'
Araştırmacılar kafein içeriğini ve özütleme verimini analiz etmek için üç analiz tekniği olduğunu belirtikleri çalışmada, demlenmiş kahvede kafein, klorojenik asitler ve diğer çözünür bileşikler gibi bileşikleri ölçmek üzere yüksek performanslı sıvı kromatografisi (HPLC) kullandıklarını ifade etti.
Bu yöntem ile kahvedeki farklı bileşikleri aşağıdakilere göre ayırır standart bir malzeme ile etkileşimlerini ölçerek bireysel konsantrasyonları belirleyen araştırmacılar, daha sonra refraktometri kullandıklarını ve bu yöntemin de demlenmiş kahvenin içinden geçen ışığın bükülmesini ölçerek özütleme verimini, yani kahve telvesinden ne kadar çözünebilir malzeme çözüldüğünü gösterdiğini ortaya koyduğunu belirtti.
Son olarak, kahve çekirdeklerinin ve telvesinin yüzeyini gözlemlemek için taramalı elektron mikroskobu (SEM) kullandıklarını belirten araştımacılar, bu yöntemin de tane boyutunu ve gözenekliliği incelemelerine yardımcı olduğunu; SEM ile kavurmanın kahve çekirdeklerinin fiziksel özellikleri üzerindeki etkisi hakkında bilgi sağladığını dile getirdi.
Lindsey sürecin bu kısmına ilişkin, “SEM, kavrulmuş kahvenin yapısı hakkında iki boyutlu bilgi sağlayan basit bir karakterizasyon yaklaşımına izin veriyor. Kavrulan kahvenin gelişen gözenekliliği, kavurma ve demleme sırasında bileşik hareketliliğinde çok önemli bir rol oynar" cümlesini kaydetti.
'Maksimum kafein içeriğine sahip bir fincan kahve istiyorsanız orta kavrulmuş bir kahve seçin'
Demlenmiş kahvedeki kafein içeriğinin kavurma işlemine ve özütleme verimine bağlı olduğunu bulduklarını belirten Lindsey, “Kavurma sırasında, kahve çekirdeklerinin hacmi ve gözenekliliği kavurma ilerledikçe artar, bu da bileşiklerin sistemin içine veya dışına hareket etmesini kolaylaştırır” dedi.
Daha fazla gözeneklilik, kahve telvesinin iç yüzey alanının daha fazla açığa çıkması anlamına geldiğini ifade eden araştırmacılar, bunun da da suyun kafein ve aromalar gibi bileşiklere nüfuz etmesini ve çözünmesini kolaştırdığını ve demleme sırasında gerçekleşen tüm özütleme sürecini etkilediğini dile getirdi.
Kafein içeriği için de aynı demleme düzenekleri kullanıldığında, açık ve orta kavrulmuşların koyu kavrulmuşlara göre daha yüksek kafein içeriğine sahip olduğunu saptayan araştırmacılar, bunun nedeninin ise kavurma sırasında kafein kaybı olduğunu dile getiererek koyu kavurmalar için tipik olarak daha düşük özütleme verimi elde ettiklerini vurguladı.
Özütleme verimi tüm kavurmalar için tutarlı alındığın, koyu kavurmada kafein içeriğinin daha yüksek olduğunu bulduklarını belirten Lindsey, “Bununla birlikte, koyu kavrulmuşlar, açık ve orta kavrulmuşlara göre sürekli olarak daha düşük özütleme verimi ortaya çıktı. Bu nedenle tüm kavrulma dereceleri için ortak bir özütleme verimi elde etmek her zaman mümkün olmadı” ded.
“Kavurma derecesi ve kafein içeriği arasındaki etkileşim literatürde 20'den fazla kez ele alınmış olsa da, hakim teori kafeinin kavurma işlemi sırasında stabil kaldığı yönünde" diyen Lindsey, “Bununla birlikte, kavurma derecesi, kafein içeriği ve özütleme verimi arasında net bir ilişki kuruyoruz” cümlesinin altını çizdi.
Araştırmacılar bu çalışmayı kafeinsiz kahveler için kavurma derecesi ve özütleme verimi arasındaki ilişkiyi incelemek üzere genişletmeyi planadıklarını belirtirken benzer sonuçlar verip vermediklerini görmek için süzme bazlı demleme yöntemleriyle de test etmeyi amaçladıklarını vurguladı.
Dr. Lindsey, araştırmaya ilişkin son olarak, "Maksimum kafein içeriğine sahip bir fincan kahve istiyorsanız orta kavrulmuş bir kahve seçin" cümlesini kaydetti.