Что такое TDS и уровень экстракции

TDS — это количество растворённых частиц в готовом кофе. Проще говоря, его крепость. А уровень экстракции — это процент всех веществ, которые нам удалось извлечь из зёрен при заваривании.

Что такое уровень экстракции

Кофейные зерна на 50% состоят из целлюлозы, которая совсем не растворяется. Растворимых же веществ всего 36% — это максимум, который можно извлечь в лабораторных условиях. При заваривании кофе водой экстрагируется от 14 до 26% веществ из зерен. Они растворяются не одновременно: сначала кислоты, затем сахара и в конце горькие вещества. 

Кофе получается вкусным, когда эти вещества находятся в балансе друг с другом. Если мы извлечём слишком много или мало веществ, то кофе получится невкусным. Задача как раз в том, чтобы найти именно тот баланс, когда кофе получается в меру крепким и питким, но экстракция остаётся на идеальном уровне.

Specialty Coffee Association выпустила стандарты, согласно которым для получения сбалансированной чашки кофе оптимальная экстракция должна быть в пределах от 18 до 22%. Эти цифры были получены опытным путем. Было установлено, что при экстракции ниже 18% во вкусе преобладает хлорогеновая кислотность и травянистые горькие ноты. Если же экстракция превышает 22%, то во вкусе появляется таблеточная горечь от большого количества кофеина и дубильных веществ, а кислотность станет низкой.

Что такое TDS

TDS — это % растворенных в напитке веществ от его общего веса. Например, TDS 1,35% означает, что напиток состоит из 98,65% воды и 1,35% веществ извлеченных из кофе. Чем выше TDS, тем более насыщенным нам кажется кофе.

Specialty Coffee Association также провела исследования предпочтений людей по насыщенности кофе и выявила, что насыщенность готового напитка должна быть в пределах от 1,15% до 1,45% TDS.

Взаимосвязь между экстракцией и TDS

Между TDS и уровенем экстракции есть определенная корреляция, но они могут меняться и независимо друг от друга. Приведём пару примеров для наглядности:

Если мы возьмём больше кофе, чем нужно, но будем заваривать его слишком быстро или на низкой температуре, то в результате получим крепкий кофе с высоким TDS, но уровень экстракции будет низким. Такой кофе будет насыщенным, но недоэкстрагированным — во вкусе будут преобладать травянистые горькие ноты, а кислотность будет слишком высокая.

Бывает и обратная ситуация: если мы возьмём кофе меньше, чем нужно, но будем заваривать его продолжительное время или на слишком высокой температуре, то в результате получим некрепкий, водянистый кофе с низким TDS, но из-за слишком сильной экстракции он будет горчить, так как мы извлекли из зёрен слишком много дубильных веществ и меланоидинов. По вкусу это будет похоже на таблеточную горечь.

На уровень TDS влияет в первую очередь соотношение кофе и воды, а на уровень экстракции много других факторов — о них будет ниже. При этом уровень TDS может быть практически любым — это дело вкусовых предпочтений. Например, кофе, заваренный в пуровере, может иметь TDS 1,15–1,45 %, а эспрессо — от 8 до 12 % (в 10 раз выше). При этом процент экстракции всегда остается на уровне от 18 до 22%.

Для того, чтобы с наибольшей вероятностью попасть в оптимальные уровни TDS и экстракции выведено оптимальное соотношение кофе и воды для альтернативных способов заваривания (капельная кофеварка, пуровер, френч-пресс) — 60 грамм кофе на 1 литр воды. Для эспрессо всё иначе — здесь чаще всего используется коэффициент 1:2, то есть 1 грамм кофе на каждые 2 грамма готового напитка. Например, 18 грамм кофе на 36 грамм напитка.

Такое соотношение позволит легче получить приемлемый уровень TDS и останется только подобрать правильную экстракцию.

Как измерить TDS и уровень экстракции

TDS кофе измеряют с помощью рефрактометра — прибора, который измеряет преломление света.

А уровень экстракции с помощью простой формулы после измерения TDS:

Уровень экстракции (%) = Вес готового напитка (г) х TDS (%) / Вес молотого кофе (г)

Чтобы рассчитать уровень экстракции нам нужно взвесить готовый напиток после заваривания. Например, при вливании в воронку 250 грамм воды, на выходе мы получим около 220 грамм, так как часть воды впитается в молотый кофе.

Вес готового напитка (220) мы должны умножить на TDS по рефрактометру (1,35%) и разделить на вес молотого кофе (15). Таким образом мы получаем 19,8% экстракцию.

Для удобства Specialty Coffee Association также разработала специальный график. По горизонтали отмечены проценты экстракции, по вертикали — TDS. Если найти пересечение экстракции и TDS вашего напитка, то можно определить его вкус:

У эспрессо значения отличаются. Из-за своей плотности, идеальный диапазон TDS равен 8–12 %.

При помощи этих таблиц мы можем сориентироваться и понять, что сделать для улучшения вкуса кофе. Например, если бы TDS пуровера был равен 1,05 %, то уровень экстракции был бы равен 15,4 % — это очень мало, вкус будет недоразвит. Чтобы улучшить результаты, нужно увеличить уровень экстракции.

Для того, чтобы сделать оптимальный рецепт заваривания нужно в первую очередь подобрать нужный TDS, а затем плавно подобрать уровень экстракции.

Как управлять TDS

В первую очередь на уровень TDS влияют два основных фактора:

1. Ratio, то есть соотношение кофе и воды: чем больше кофе, тем выше TDS и наоборот. 
2. Помол: чем мельче помол, тем выше TDS.

Как управлять уровнем экстракции

В первую очередь на уровень экстракции влияют четыре основных фактора. Управляя ими, мы меняем уровень экстракции:

1. Время заваривания: дольше время — выше уровень экстракции.

2. Температура воды: выше температура — выше уровень экстракции.

3. Размер помола: мельче помол — выше уровень экстракции.

4. Турбулентность: любые помешивания или вливание воды небольшими порциями также увеличивают экстракцию. 

Во вторую очередь на уровень экстракции влияют степень обжарки кофе, минерализация воды и разновидность зёрен. Чем темнее обжарен кофе, тем больше в нём твёрдых растворимых веществ, а значит — экстракция протекает быстрее. Влияние воды на экстракцию и вкус кофе мы подробно разбирали в статье про воду.

Разные разновидности кофе экстрагируются с разной скоростью из-за разной клеточной структуры, разной плотности и разного химического состава. Самый распространённый пример — разновидности SL28 и SL34, которые часто встречаются в Кении, очень быстро экстрагируются из-за большого количества сахара и своеобразной клеточной структуры. Поэтому если готовить Кению и, например, Бразилию по одному рецепту, то Кения, скорее всего, экстрагируется сильнее.

Что запомнить

Эта тема кажется сложной, однако на деле всё довольно просто — с помощью рефрактометра можно сделать процесс приготовления кофе более осознанным, прозрачным. Имея «данные», можно точнее понимать, насколько хорошо вы раскрыли потенциал кофе и как добиться лучших результатов.

Однако рефрактометрами пользуются нечасто даже в кофейнях, не говоря уже о домашнем приготовлении кофе. Поэтому первое, на что стоит ориентироваться — правильное соотношение воды и кофе. Это поможет получить правильный TDS. А дальше можно ориентироваться на вкус и корректировать рецепт в зависимости от результата.

И, конечно, нужно следовать общим рекомендациям по приготовлению кофе.