آشنایی با رنگ رست قهوه‌

دانشمندان مرکز قهوه دانشگاه کالیفرنیا دیویس در گزارشی به موضوعی در مورد قهوه پرداختند که در سال ۲۰۲۳ با هدف تدوین استانداردهای تازه برای رنگ رست قهوه انجام شد.

یکی از دغدغه‌های اصلی پژوهشگران این است که کارشان در زندگی واقعی معنا داشته باشد و برای مردم سودی ایجاد کنند. طی سال‌ها بررسی رفتار مصرف‌کنندگان قهوه تخصصی، یک نکته بارها تکرار شد: میزان برشته شدن نقشی تعیین کننده در انتخاب قهوه دارد. در گزارشی، هفتاد درصد مصرف‌کنندگان گفته بودند اگر سطح رست قهوه به طور واضح روی دانه‌ها مشخص شود، احتمال خریدشان بیشتر می‌شود. این یافته با نتایج پژوهش دیگری در UC Davis نیز هماهنگ بود؛ مطالعه‌ای که نشان می‌داد تفاوت در میزان رست، بیشترین تأثیر را بر تفاوت طعمی قهوه‌های دمی دارد.

اما با این حال، با وجود اهمیت بالای این موضوع، صنعت قهوه هنوز از یک استاندارد واحد و فراگیر برای توضیح و انتقال مفهوم رنگ رست قهوه برخوردار نیست. این خلأ زمانی مشکل‌ساز می‌شود که فناوری‌های تازه برای اندازه‌گیری رنگ قهوه وارد بازار می‌شوند. بدون یک زبان مشترک، تفسیر داده‌ها دشوار است و هماهنگی میان تولیدکنندگان و متخصصان سخت‌تر می‌شود. همین مسئله باعث شد بنیاد علوم قهوه در سال ۲۰۲۰ برنامه‌ای برای حمایت از پژوهش در این زمینه و با هدف فراهم کردن پشتوانه علمی لازم برای ایجاد واژگان استاندارد در انجمن تخصصی قهوه، تدوین کند.

در سال ۲۰۲۲، مرکز قهوه UC Davis پروژه‌ای جامع را آغاز کرد تا تغییرات فیزیکی و شیمیایی قهوه در طول فرایند برشته شدن را بررسی کند. این گروه هزاران داده مانند دما، زمان، وزن، ویژگی‌های شیمیایی و رنگ را ثبت کرد. بنیاد علوم قهوه از آنها خواست گام بعدی را بردارند و داده‌های رنگی را تحلیل کنند تا امکان طراحی یک نظام یکپارچه برای توصیف رنگ رست قهوه فراهم شود. این درخواست با استقبال روبه‌رو شد و پژوهشگران با استفاده از سیستم رنگ‌سنجی CIELAB، طیف رنگ قهوه رست‌شده را تحلیل کردند. سپس این طیف به متخصصان قهوه نشان داده شد تا رنگ‌ها بر اساس تجربه عملی و معیارهای رایج صنعت دسته‌بندی و نام‌گذاری شوند.

این گزارش، نخستین نگاه به روند این پژوهش در حال اجرا است. در آن روش‌ها، ابزارها و مراحل کاری که برای شناخت دقیق‌تر رنگ قهوه برشته‌شده به کار گرفته می‌شود توضیح داده شده است. این پروژه ظرفیت زیادی دارد و با پیشرفت آن، چشم‌انداز روشنی برای استانداردسازی مفهومی مهم در صنعت قهوه دیده می‌شود.

مسئله‌ی رنگ و رست قهوه

تصور کنید وارد اتاقی می‌شوید که جمعی از علاقه‌مندان قهوه در آن حضور دارند. چند دانه قهوه‌ی برشته‌شده را نشان می‌دهید و می‌پرسید: «رنگ این دانه‌ها چیست؟» بیشتر پاسخ‌ها به احتمال زیاد به یک واژه ختم می‌شود: «قهوه‌ای».

اما اگر سؤال را عوض کنید و بپرسید: «این دانه‌ها روشن، متوسط یا تیره برشته شده‌اند؟» نتیجه کاملا متفاوت خواهد بود. حتی میان متخصصان باتجربه هم یک نظر مشترک پیدا نمی‌شود. گاهی یک برشته‌کار «روشن‌ترین» محصول خود را تیره‌تر از «تیره‌ترین» محصول برشته‌کار دیگری عرضه می‌کند. با وجود این اختلاف‌ها، هنوز استانداردی واحد و پذیرفته‌شده‌ای برای توصیف سطح رست قهوه وجود ندارد.

چرا نبودِ استاندارد مشکل‌ساز است؟

نبودِ معیار مشخص، برای مصرف‌کنندگان و فعالان صنعت هر دو مشکل ایجاد می‌کند. بسیاری از خریداران هنگام انتخاب قهوه، سطح رست را یکی از معیارهای اصلی خود می‌دانند. اگر این سطح به‌درستی اعلام نشود یا مصرف‌کننده برداشت دقیقی از آن نداشته باشد، انتخاب اشتباه می‌کند و فروشندگان نیز مشتریان بالقوه‌ی خود را از دست می‌دهند. نمونه‌ی رایج در مورد این موضوع این است که فردی تصور می‌کند «قهوه‌ی روشن» دوست ندارد، چون محصولی با این عنوان امتحان کرده که در واقع تیره‌تر از میانگینِ رست روشن بوده است.

در داخل صنعت هم نبودِ زبان مشترک، کنترل کیفیت و همکاری میان تولیدکنندگان و شرکا را دشوار می‌کند. وقتی تعاریف متفاوت باشد، هماهنگی از ابتدا دچار اختلال می‌شود.

روش‌های فعلی صنعت برای تعیین سطح رست

این مسئله مطرح می‌شود که صنعت قهوه اکنون سطح رست را چگونه اندازه‌گیری می‌کند. سال‌ها است که روش رایج در انجمن قهوه‌ی تخصصی استفاده از دستگاه‌هایی مانند Agtron است؛ تجهیزاتی که با فناوری اختصاصی خود عددی از حدود ۱۰۰ برای رست بسیار روشن تا حدود ۲۰ برای رست بسیار تیره ارائه می‌کنند.

این اعداد برای مصرف‌کنندگان معنایی ندارند و مهم‌تر اینکه بسیاری از برشته‌کاران توان خرید چنین دستگاه‌هایی را ندارند. در نظرسنجی انجام شده در رویداد Roasters Guild Retreat در سال ۲۰۲۳، نیمی از برشته‌کاران گفته بودند سطح رست را «صرفا با نگاه کردن» تشخیص می‌دهند.

چرا تشخیص چشمی قابل اعتماد نیست

تکیه بر چشم برای تعیین سطح رست روشی مطمئن نیست. «رنگ» درک شخصی است و عوامل بسیاری از جمله نوع و شدت نور، زاویه‌ی تابش، رنگ اشیای پس‌زمینه و شرایط محیط بر آن اثر می‌گذارند. حتی اگر همه‌ی این متغیرها ثابت باشند، هنوز باید نامی برای رنگ انتخاب شود، در حالی که زبان دقیق و قابل تکیه‌ای برای توصیف طیف رنگ قهوه‌ی برشته‌شده وجود ندارد.

این مجموعه عوامل نشان می‌دهد که صنعت قهوه به روشی دقیق‌تر و استانداردی روشن برای ارتباط دادن رنگ به سطح رست نیاز دارد.

پژوهش UC Davis برای ایجاد یک نظام دقیق و قابل تکرار

خبر امیدوارکننده این است که مرکز قهوه‌ی دانشگاه کالیفرنیا دیویس پروژه‌ای گسترده را دقیقا با همین هدف آغاز کرده است. با پشتیبانی پروبات و بنیاد علوم قهوه، پژوهشی نظام‌مند در حال انجام است تا مشخص شود پروفایل‌های مختلفِ رست قهوه چه تأثیری بر ویژگی‌های فیزیکی، شیمیایی و حسی قهوه از جمله رنگ و هر پروفایل و واژگانی که برای توصیف آن استفاده می‌شود، دارند.

پروفایل‌های انتخاب شده عمدا بسیار متفاوت بوده‌اند و از انواع مختلف دانه‌ی سبز بهره گرفته شده تا دامنه‌ی تغییرات گسترده باشد. در هر مرحله، ثبت دقیق رنگ در طول فرایند رست اهمیت اساسی داشته و هزاران اندازه‌گیری انجام شده است.

این پژوهش گامی مهم در جهت ساختن زبانی مشترک برای توصیف رنگ و سطح برشت قهوه است؛ زبانی که می‌تواند مصرف‌کننده، تولیدکننده و متخصصان صنعت را به درک دقیق‌تری از ویژگی‌های واقعی قهوه برساند.

منحنی رنگ جهانی قهوه

جزئیات این پژوهش هنوز در مرحله‌ی ارزیابی علمی قرار دارد، اما مهم‌ترین نتیجه‌ای که می‌توانیم در این مرحله معرفی کنیم این است که، با وجود تفاوت چشمگیر میان پروفایل‌های رست و تفاوت گسترده‌ی دانه‌های سبز، تمام رنگ‌های اندازه‌گیری‌شده با دقت قابل توجهی از الگویی پیروی می‌کنند که آن را «منحنی رنگ جهانی قهوه» نامیده‌ایم.

برای فهم این منحنی، لازم است ابتدا به شیوه‌ی اندازه‌گیری رنگ پرداخته شود. دستگاه بینایی انسان بر اساس سه نوع سلول مخروطی کار می‌کند که هر کدام بیش از همه به بخش خاصی از طیف نور واکنش نشان می‌دهند؛ یکی نسبت به قرمز حساس‌تر است، دیگری به سبز و سومی به آبی. به همین دلیل، هر رنگی که ما می‌بینیم را می‌توان با سه عدد بیان کرد؛ سه عددی که موقعیت رنگ را در یک فضای سه‌بعدی مشخص می‌کند.

در میان فضاهای رنگی علمی، رایج‌ترین و معتبرترین نمونه «فضای رنگی CIELAB» یا Lab* است. این فضا در دهه‌ی ۱۹۷۰ توسط کمیسیون بین‌المللی روشنایی طراحی شد تا ابزاری فراهم کند که تغییر عددی در آن به‌طور تقریبی معادل با تغییر ادراکی در رنگ باشد. به بیان ساده، فاصله‌ی عددی بیشتر باید به معنای تفاوت بیشتر در رنگ دیده شده باشد.

در این سیستم، مقدار L* نشان‌دهنده‌ی روشنی است؛ صفر برابر با سیاهی کامل و ۱۰۰ برابر با سفیدی کامل. مقدار a* محور میان سبز و قرمز را تعریف می‌کند؛ عددهای منفی به سمت سبز و عددهای مثبت به سمت قرمز کشیده می‌شوند. مقدار b* نیز موقعیت میان آبی و زرد را مشخص می‌کند؛ مقادیر منفی به‌سوی آبی و مقادیر مثبت به‌سوی زرد.

برای مثال، طیف خاصی از بنفش را می‌توان با سه عدد (50، 30، −30) توصیف کرد؛ یعنی رنگی با روشنی متوسط، گرایش به قرمزی و مقداری آبی.

منحنی رنگ جهانی چگونه شکل می‌گیرد؟

فضای رنگی Lab* این امکان را می‌دهد که رنگ قهوه را به‌صورت دقیق و قابل مقایسه ثبت کنیم. وقتی هزاران اندازه‌گیری از انواع پروفایل‌های رست و دانه‌های سبز در این فضا قرار گرفت، الگوی مشخصی به‌دست آمد؛ الگویی که تقریبا تمام داده‌ها روی آن قرار می‌گیرند. این همان مسیری است که آن را «منحنی رنگ جهانی قهوه» نامیده‌ایم.

این مسیر از رنگ دانه‌ی سبز، حدود L* برابر با ۶۰، آغاز می‌شود و تا حدود L* برابر با ۲۰، یعنی رست بسیار تیره، ادامه پیدا می‌کند.

روند تغییر رنگ در طول رست نکات ظریفی دارد. در شروع کار، مقدار L* کمی افزایش می‌یابد و دانه‌ها برای لحظه‌ای روشن‌تر به‌نظر می‌رسند. سپس این روند برعکس می‌شود و روشنی به‌تدریج کاهش می‌یابد. مقادیر a* و b* نیز در آغاز بالا می‌روند و دانه‌ها گرم‌تر، مایل به قرمزی و زردی می‌شوند و ما آن را به صورت رنگی می‌بینیم که معمولا به‌صورت قهوه‌ای متمایل به نارنجی است. پس از آن، هر دو مقدار آرام‌آرام کاهش پیدا می‌کنند و به سمت صفر حرکت می‌کنند.

نقاط کلیدی روی منحنی

یکی از یافته‌های مهم این است که مراحل اصلی رست در رنگ مشخصی رخ می‌دهند. دانه‌های سبزِ بررسی‌شده، هرچند ظاهر متفاوتی داشتند، اما در لحظه‌ی «تغییر رنگ» تقریبا همگی به مقادیری نزدیک به یک نقطه‌ی مشخص روی منحنی رسیدند. همین الگو هنگام رسیدن به ترک اول و ترک دوم نیز تکرار شد؛ فرقی نمی‌کرد قهوه از چه خاستگاهی باشد یا پروفایل رست چقدر سریع یا آهسته طراحی شده باشد. حتی تغییرات غیرمعمول در نرخ افزایش دما نیز رنگ دانه‌ها را در این لحظات تغییر نمی‌داد.

این همگرایی رنگی نشان می‌دهد که بخش‌های مهم فرایند رست قهوه، با وجود تمام تفاوت‌ها، در مختصات رنگی تقریباً یکسانی رخ می‌دهند.

اهمیت این الگو برای صنعت قهوه

پایبندی رنگ‌ها به یک مسیر مشترک پیام روشنی دارد و آن هم این است که، می‌توان از یک چارچوب علمی برای تعریف دقیق «سطح رست» استفاده کرد. و از آن مهم‌تر اینکه چون تمام رنگ‌ها روی یک منحنی قرار می‌گیرند، لازم نیست سه عدد L*، a* و b* جداگانه اعلام شود. هر نقطه‌ای روی این فضا را می‌توان به یک «موقعیت روی منحنی» تبدیل کرد؛ معیاری تک‌عددی که می‌تواند از ۱۰۰ برای قهوه‌ی سبز تا ۰ برای دانه‌ی کاملاً سوخته تنظیم شود.

این منحنی همچنین می‌تواند به کاهش سردرگمی مصرف‌کنندگان کمک کند. معیارهای عددی برای بسیاری از خریداران معنای مشخصی ندارند، اما واژه‌هایی که به تجربه‌ی دیداری نزدیک هستند، مانند «قهوه‌ای مایل به قرمز»، قابل فهم‌تر هستند. منحنی جهانی با محدود کردن تعداد رنگ‌هایی که واقعاً در رست قهوه دیده می‌شود، انتخاب نام‌های ساده و کاربردی را آسان‌تر می‌کند.

ساخت واژه‌نامه‌ای برای نام‌های رنگ قهوه

مرکز قهوه‌ی دانشگاه کالیفرنیا دیویس با همکاری انجمن قهوه‌ی تخصصی، طرحی را آغاز کرد تا مجموعه‌ای روشن و قابل اتکا از نام‌های رنگ قهوه تدوین شود؛ مجموعه‌ای که بتواند بر پایه‌ی منحنی رنگ جهانی، زبان مشترکی برای توصیف رنگ فراهم کند.

در سال ۲۰۲۳، بنیاد علوم قهوه به‌عنوان نهاد پژوهشی SCA این پروژه را پشتیبانی کرد تا دیدگاه افراد باتجربه‌ی صنعت درباره‌ی نام‌گذاری رنگ‌ها گردآوری شود.

در نخستین گام، که در پاییز همان سال و در رویداد Roasters Guild Retreat انجام شد، ۱۲۵ نفر از متخصصان شرکت کردند. به هر یک از آن‌ها نمونه‌هایی از قهوه‌ی آسیاب‌شده نشان داده شد؛ نمونه‌هایی که زیر نور کنترل‌شده قرار داشتند تا شرایط مشاهده برای همه یکسان باشد. شرکت‌کنندگان برای هر نمونه نامی را برگزیدند که از نظرشان دقیق‌ترین توصیف آن رنگ بود. همچنین مشخص کردند کدام نمونه‌ها بهتر از بقیه سطح رست روشن، متوسط یا تیره را بازنمایی می‌کنند.

نتایج اولیه‌ی تدوین واژه‌نامه‌ی رنگ

جزئیات این نظرسنجی هنوز برای انتشار علمی آماده می‌شود، اما می‌توان مهم‌ترین دستاورد آن را در همین مرحله دید. جدول زیر نسخه‌ی نخستین از واژه‌نامه‌ای است که بر اساس داده‌های اولیه طراحی شده است؛ واژه‌نامه‌ای که تلاش می‌کند رنگ قهوه را هم با زبان علمی و هم با واژگان قابل فهم توصیف کند.

در انتهای چپ راست جدول، مختصات رنگی Lab* قرار گرفته؛ مختصاتی که دقیقاً روی منحنی رنگ جهانی چیده شده‌اند و ۲۲ گام پیوسته را تشکیل می‌دهند. سمت راست جدول سه نقطهٔ کلیدی رست قهوه دیده می‌شود: تغییر رنگ، ترک اول و ترک دوم. بخش مرکزی جدول به نام‌گذاری اختصاص دارد؛ نام‌هایی که در سه سطح ساخته شده‌اند تا از ساده‌ترین دسته‌بندی تا دقیق‌ترین توصیف را پوشش دهند.

• در سطح نخست، رنگ‌ها تنها در قالب سه دسته معرفی می‌شوند: زرد، قهوه‌ای و سیاه.
• در سطح دوم، این رنگ‌ها ظرافت بیشتری پیدا می‌کنند و صفت‌هایی مانند «مایل به قرمز» یا «عمیق» به آن‌ها اضافه می‌شود.
• در سطح سوم، این مجموعه با برچسب‌هایی مانند «روشن‌تر»، «میانه» یا «تیره‌تر» کامل می‌شود تا تفاوت‌های ظریف رنگی بهتر مشخص شود.

ترکیب این نام‌ها با مختصات عددی، چارچوبی می‌سازد که برای انتقال دقیق رنگ قهوه چه در گفت‌وگو با مصرف‌کنندگان و چه در ارتباط میان فعالان صنعت، بسیار کارآمد است. نکته‌ی مهم این است که جدول نه‌تنها رنگ را تعریف می‌کند، بلکه آن را به سطح برشت متناظر نیز پیوند می‌دهد.

اگرچه بیشتر قهوه‌های تجاری در دسته‌های روشن، متوسط یا تیره قرار می‌گیرند، این واژه‌نامه برای تکمیل طیف، رنگ‌هایی را نیز در دو سرِ منحنی در نظر گرفته است: رست سفید و رست بسیار تیره که به سیاهی کامل نزدیک می‌شود.

این جدول هنوز در مرحله‌ی ابتدایی است و به‌طور طبیعی ممکن است متخصصان باتجربه‌ی صنعت قهوه درباره‌ی مرزبندی رنگ‌ها نظرهای متفاوتی داشته باشند. این اختلاف نظر عجیب نیست و به ما کمک می‌کند تصویر کامل‌تری از طیف رنگی قهوه بسازیم. برنامه این است که در ادامه، داده‌های بیشتری از افراد فعال در بخش‌های مختلف صنعت جمع‌آوری شود تا نسخه‌ی نهایی واژه‌نامه بر پایه‌ی مجموعه‌ای گسترده و معتبر از اطلاعات شکل بگیرد.