بستر سیال چیست؟
برای علاقه مندان به قهوه، مفهوم بستر سیال بیشتر در برشته‌کاری قهوه به جای دم‌آوری آن آشنا است. در این دستگاه‌های برشته‌کاری، از جریان هوای گرم برای بلند کردن و جدا کردن دانه‌های قهوه استفاده می‌شود و به آنها اجازه می‌دهد در هوا گردش کنند و در نتیجه به طور یکنواخت برشته شوند. همان اصول را می توان در مراحل خاصی از دم‌آوری قهوه اعمال کرد – طبق کتابچه دم‌آوری قهوه، در روش دم‌آوری ایده آل، جریان آب ذرات قهوه آسیاب شده را “بلند و جدا می کند”.
یک بستر سیال از مخلوطی از ذرات جامد و یک سیال (مایع یا گاز) تشکیل شده است. حرکت سیال ذرات را معلق نگه می دارد به گونه ای که کل مخلوط رفتاری مشابه سیال دارد. این بدان معناست که کل بستر می‌تواند جریان داشته باشد، با شکل ظرفی که در آن قرار داده شده است مطابقت داشته باشد و سطحی هموار داشته باشد، دقیقاً به همان شکلی که یک مایع انجام می‌دهد. جریان‌های داخل بستر به ذرات اجازه می‌دهند تا درون مخلوط به گردش درآیند، به روشی مشابه که همرفت به مولکول‌ها اجازه می‌دهد در یک مایع گردش کنند.
معلق نگه داشتن ذرات نیازمند جریان رو به بالا سیال در مخلوط است. جریان رو به بالا باعث ایجاد کشش (اصطکاک) در برابر ذرات می شود که با سرعت سیال افزایش می یابد. هنگامی که سرعت جریان به اندازه ای زیاد باشد که نیروی کششی برابر با وزن بستر شود، کل بستر سیال می شود.
یک بستر سیال. اصطکاک سیال در برابر ذرات باعث ایجاد نیروی کشش رو به بالا می شود. وقتی این نیرو با نیروی رو به پایین وزنه برابر شود، بستر سیال می شود.
چگونه بستر را در دم‌آوری سیال کنیم؟
بستر سیال شده برای بلند کردن ذرات به جریان مایع به سمت بالا نیاز دارد. اگرچه آب را از بالا به داخل می‌ریزیم، اما اگر جریان به اندازه کافی سریع باشد، به پایین دم افزار برخورد کرده و به سمت بالا می‌چرخد و تا حدی بستر قهوه را سیال می‌کند.
در اوایل دم‌آوری، ریزش شدید می تواند انرژی کافی در جریان ایجاد کند تا بستر قهوه را تا حدی سیال کند و اجازه دهد ذرات بلند و جدا شوند و اطمینان حاصل شود که همه آنها با آب دم در تماس هستند.
همانطور که دم‌آوری ادامه می یابد، عمق بیشتر آب در بستر، جریان را کم می کند و رسیدن جریان به کف بستر را سخت تر می کند و در نتیجه جریان های رو به بالا مورد نیاز برای سیال شدن بستر ایجاد می شود.
در دستگاه های قهوه دمی ماشینی، جریان آب از دوش های کوچکتر متعددی پخش می شود، بنابراین بعید است که آنها انرژی جنبشی کافی برای سیال کردن بستر را از این طریق داشته باشند. با این حال، برخی از این دستگاه ها، مانند
Bunn Trifecta، آب دم‌آوری را از زیر تزریق می کنند و بنابراین می توانند بستر را برای بخشی از زمان دم‌آوری سیال کنند.
سیال کردن بستر چه تاثیری دارد؟
بسترهای سیال در بسیاری از فرآیندهای صنعتی مورد استفاده قرار می گیرند زیرا جامد و مایع به خوبی با هم مخلوط می شوند و امکان انتقال موثر حرارت یا جرم را بین آنها فراهم می کند. در دم‌آوری، این بدان معنی است که مواد محلول قهوه می توانند به طور موثر به آب دم‌آوری منتقل شوند.
ذرات قهوه آسیاب شده بسیار متخلخل هستند. منافذ کانال‌های عمیقی را در ذره تشکیل می‌دهند که مواد محلول باید از داخل آنها انتشار یابند تا به داخل آب دم آوری وارد شوند. انتشار یک فرآیند آهسته ، اما برای ترکیب کردن خوب است، همانطور که در یک بستر سیال دیده می شود، با دور کردن مواد محلول از بالای منافذ، به سرعت بخشیدن به آن کمک می کند.
اما در اسپرسو، جریان نسبتاً آهسته آب و فضای محدود در بستر فشرده به این معنی است که بستر سیال نخواهد شد. با این حال، ماهیت عصاره‌گیری اسپرسو، که عمدتا در سطح ذرات ریز اتفاق می افتد، به این معنی است که بستر سیال در این مورد مهم نیست.
منافذ موجود در قهوه برشته‌شده معمولاً 20 تا 50 نانومتر هستند، بنابراین «ریز ذرات» (که گاهی 50 نانومتر یا کمتر تعریف می‌شوند) که در عصاره‌گیری اسپرسو بسیار مهم هستند، عموماً شامل منافذ دست نخورده نیستند. این بدان معنی است که عصاره‌گیری در اسپرسو به این مخلوط متکی نیست تا آب دم‌آوری به این منافذ نفوذ کند.
گفته می‌شود، شاید ترکیب روش های دم‌آوری قهوه ترک با تکنیک‌های اسپرسو می‌تواند با عصاره‌گیری کامل از ذرات بزرگتر و همچنین ریز ذراتی که اسپرسو از دست می‌دهد ، راهی ثابت برای عصاره‌گیری کامل (+25%) در آینده فراهم کند. ما یک روش دم‌آوری دو مرحله‌ای را تصور می‌کنیم که در مرحله اول از سیال شدن یا هم زدن استفاده می‌کند تا اجازه انتشار از منافذ عمیق در ذرات بزرگتر را بدهد و به دنبال آن فشار بالا به سمت پایین کشیده شود تا استحکام و حس دهانی اسپرسو به دست آید. اگر نحوه انجام این کار را بررسی کنیم، به شما اطلاع خواهیم داد!
سیال کردن بستر یک اثر دیگر دارد که می تواند در دم‌آوری قهوه نقش داشته باشد. ذرات با اندازه های مختلف در یک بستر سیال تمایل دارند بر اساس اندازه از هم جدا شوند: ذرات بزرگتر فرو می روند و کوچکترین ذرات در بالا جمع می شوند. این برخلاف «اثر آجیل برزیلی» است که در پست درباره مهاجرت ریز ذرات توضیح داده شد و می‌تواند توضیح دهد که چرا بستر یک قهوه مصرف شده گاهی اوقات یک لایه قابل مشاهده و گل آلود از ذرات ریز روی آن دارد. ما می‌توانیم حدس بزنیم که در جایی که این اتفاق می‌افتد، اگر ذرات با اندازه‌های مختلف دوباره با هم مخلوط نشوند، این جداسازی ذرات می‌تواند یکنواختی دم‌آوری را کاهش دهد.
