Immersion yazımızda UC Davis'in ölçümlerini anlatmıştık. Karıştırılmadan bekletilen bir immersion demlemede TDS, yani fincandaki çözünmüş kahve oranı, yaklaşık 20 dakikada sabitleniyordu. Dengedeki bu değeri öğütüm neredeyse hiç değiştirmiyordu.

Ama kim French press'ini 20 dakika bekletir? Birkaç dakikalık bir demleme bu dengeye varmıyor. O zaman asıl soru şu: Öğütüm, dengeye ne kadar hızlı varıldığını değiştiriyor mu? Bu yazıda önce bir kahve parçacığının içine, sonra ince ve kalın öğütümün aynı koşullarda nasıl ekstrakte olduğunu ölçen bir çalışmaya bakıyoruz.

Bir kahve parçacığının iki bölgesi

Kavrulmuş kahve, boyutu 25–50 mikrometre olan hücrelerden oluşur. Bu, milimetrenin 25 ila 50 binde biri. Öğütme bu hücrelerin bir kısmını kırar. Limerick Üniversitesi'nden Moroney ve arkadaşlarının tarifine göre öğütmeden sonra kahvede iki farklı bölge oluşuyor:

  • Kırık hücreler. Öğütme sırasında koparak ayrılan çok küçük parçacıklar, yani ince parçacıklar (fines), büyük ölçüde kırık hücre parçalarından oluşur. Büyük parçacıkların yüzeyi de çoğunlukla kırık hücrelerle kaplı. Bu hücrelerin içindeki madde doğrudan suya açık.
  • Sağlam hücreler. Büyük parçacıkların iç kısmındaki hücreler öğütmeden sağlam çıkar. Bu hücrelerdeki maddenin suya ulaşması için önce çözünmesi, sonra parçacığın içindeki gözeneklerden geçerek yüzeye kadar ilerlemesi gerekiyor.

Espresso yazımızda anlattığımız iki tepeli boyut dağılımı da bu iki bölgeyle ilgili: Birinci tepe 25–30 mikrometre civarındaki tek hücre parçaları, ikinci tepe ise içinde sağlam hücreler bulunan büyük parçacıklar. Öğütüm kalınlaştıkça ikinci tepe daha büyük boyutlara geçiyor, birinci tepe ise hücre boyutuna bağlı olduğu için aşağı yukarı yerinde kalıyor.

İki bölge arasındaki fark, maddenin suya nasıl ulaştığından kaynaklanır. Kırık hücredeki madde suyla doğrudan temas eder ve çözünür. Sağlam hücredeki madde ise parçacığın içinden difüzyonla çıkmak zorunda. Difüzyon, bir maddenin çok bulunduğu yerden az bulunduğu yere kendiliğinden yayılması.

Difüzyon için fizikte bilinen temel bir sonuç var: Bir maddenin difüzyonla bir mesafeyi kat etmesi için gereken süre, o mesafenin karesiyle artar. Mesafe iki katına çıktığında süre yaklaşık dört katına çıkıyor.

Büyük bir parçacığın merkezindeki maddenin yolu uzun. Bu yüzden en yavaş ekstrakte olan bölge orası.