الكيمياء والفيزياء وراء تحميص القهوة


التحميص هو عملية حرارية معقدة حيث تقوم مئات التفاعلات الكيميائية بتحويل تركيب حبوب البن الخضراء – من السكريات والأحماض الأمينية إلى أكثر من 800 مركب عطري.

Coffee Roasting Home Roast

أهم التفاعلات الكيميائية

يحدث التحميص عادةً عند درجات حرارة تتراوح بين 180-250 درجة مئوية ويستمر من 10 إلى 20 دقيقة حسب النتيجة المرغوبة. يمكن تقسيم العملية إلى هذه المراحل الرئيسية:

تفاعل ميلارد

تفاعل التحمير غير الإنزيمي المركزي بين السكريات المختزلة (مثل السكروز) والأحماض الأمينية/البروتينات. يبدأ عادة عند 140-165 درجة مئوية وينتج الميلانويدينات (الصبغات البنية)، بالإضافة إلى مركبات العطر مثل الفورانات (نغمات الكراميل)، البيرولات و2-فورفوريلثيول (رائحة القهوة القوية). هذا التفاعل مسؤول عن الكثير من النكهة المعقدة وتطور اللون.

الكرملة

التحلل الحراري للسكريات (بدون أحماض أمينية) عند درجات حرارة أعلى (>170°C). يقلل من الحلاوة ويزيد من المرارة من خلال تكوين الكيتونات والإسترات والألدهيدات.

التحلل الحراري

التحلل الحراري في بيئة خاملة، يبدأ بشكل ملحوظ عند ~220 درجة مئوية. يطلق ثاني أكسيد الكربون، والماء، والمركبات المتطايرة؛ وهو المسؤول عن الكسر الثاني والنوتات الداكنة والمدخنة في التحميصات الداكنة.

ردود فعل أخرى

تحلل ستريكر (ألدهيدات من الأحماض الأمينية)، تحلل أحماض الكلوروجينيك (تساهم في الحموضة والمرارة) والتريجونيلين (يشكل حمض النيكوتينيك والبيريدينات).

تحتوي حبوب البن الخضراء على القليل جدًا من الرائحة – تتكون معظم المركبات أثناء التحميص.

Rist Selv Kaffe Home Roast

المراحل مع درجات الحرارة والتغيرات


يتغير التحميص من امتصاص الحرارة (الامتصاص الداخلي) إلى إطلاق الحرارة (الإفراز الخارجي) حول مرحلة التشقق الأول.


مرحلة التجفيف (Drying phase)
حتى حوالي 150-160 درجة مئوية. تبخر 10-12% من الماء. تتحول الحبوب من اللون الأخضر إلى الأصفر. مرحلة امتصاص الحرارة – حاسمة لتحميص متساوٍ.

مرحلة ميلارد والتسوية البنية
150-205 درجة مئوية. تفاعل ميلارد مكثف وتكرمل. اللون يتحول إلى البني الفاتح.

التشقق الأول
حوالي 195-205 درجة مئوية (حسب نوع الحبة). تفاعل إطلاق حرارة: البخار وثاني أكسيد الكربون يتسببان في تمدد الحبة (يتضاعف الحجم). علامة على الانتقال إلى مرحلة التطوير.

مرحلة التطوير
بعد التشقق الأول. تطور النكهة – كلما طالت المدة، زاد التكرمل.

التشقق الثاني
حوالي 225-230 درجة مئوية. تحلل السليلوز بالحرارة؛ طقطقة أدق، زيوت على السطح. يبدأ التحميص الداكن.

Santoker RX700 Kafferister Home Roast

معدل الارتفاع (RoR) ومنحنيات التحميص


معدل ارتفاع درجة الحرارة (RoR) هو الزيادة في درجة الحرارة لكل دقيقة (°م/د) في الحبة – وهو معلمة رئيسية للتحكم. منحنى RoR مستقر ومنخفض يتجنب "الانهيارات" (انخفاض سريع جدًا، يعطي نكهات محروقة) أو "الارتدادات" (ارتفاع مفاجئ، يعرض الطعم للاحتراق).

عادةً: معدل RoR مرتفع في البداية (10-20°م/د)، ينخفض مع اقتراب الكسر الأول (5-10°م/د). وقت التطوير: 20-25% من الوقت الكلي لتحقيق التوازن.

DiFluid Omni hos Home Roast

قياس درجة التحميص: مقياس أجرون


يستخدم المحترفون جهاز قياس الطيف Agtron لقياس الضوء تحت الأحمر المنعكس (الأرقام الأعلى = تحميص أفتح).

فاتح: Agtron 85-105

متوسط: 65-85

غامق: <65 (مثلاً التحميص الفرنسي ~45)

هذا أدق من التقييم البصري.

عند التحميص، يمكنك تجربة هذه المعايير. هذا يمنحك تحكمًا كاملاً في الحموضة، الحلاوة، والقوام. هل لديك أسئلة محددة حول ملف التحميص أو المعدات؟ ☕ تواصل معنا عبر الدردشة أو اتصل بنا على kontakt@homeroast.dk. تحميص موفق! ☕