1. تاریخچه و ریشههای پیدایش ذره بین
ذره بین، از تکنولوژیهای پیشرفته و حیاتی در علم و صنعت است که برای مطالعه و پژوهش در مورد جزئیات کوچک و غیرقابل رؤیت با چشم، مورد استفاده قرار میگیرد. ابتداییترین آغاز به کار ذره بین، با استفاده از لنز، آغاز شد. لنزها این امکان را میدهند تا جزئیات اشیاء را با بزرگنمایی دیده شود، اما در مقابل، قابلیت دسترسی به اجزاء بسیاری از شیء بسیار نزدیک، برای لنزها مشکل است.
بعد از لنزها، میکروسکوپها به این روش اضافه شدند. این ابزارها، که با ارائه، نوآوریهای تکنولوژیکی فراوان، به منظور پژوهشهای دقیق و مطالعهی جزئیات بسیار کوچک از جمله سلولها و باکتریها توسعه یافتند. میکروسکوپها با الهام از نور، برای بزرگنمایی استفاده میشدند و به قابلیت دسترسی به اجزای کوچک و بیشتری در مورد موضوعات مختلف از خلال ذره بین برخورد داشتند.
در دهه 1930، الکترون به عنوان یک ابزار برای دیدن جزئیات کوچکتر از میکروسکوپهای نوری مورد استفاده قرار گرفت. هنگامی که الکترون، به دستگاه موسوم به “تله الکترون” افزوده میشد، توانایی دیدن به طور نوآورانه، با احتمال بسیار کمتر از نوری مکروسکوپها الاهیات دیده شد. در دههی 1980، توانایی ذرههای نوری و الکترونی جهت دیدن قطعات کوچکتر، با دانش توسعه یافت و در نتیجه، میکروسکوپهای الکترونی با بزرگترین و بیشترین قدرت روی هم قرار گرفتند.
2. انواع ذره بین ها و کاربردهای آنها
ذرهبینها به ابزارهایی گفته میشود که جهت مشاهده ذرات ریز و نانو از آنها استفاده میشود. در واقع با کمک این ابزارها، امکان مشاهده جزئیات ریز داخل اجسام، سلولها، بخشهای ریز دستگاههای الکترونیک، رویهی زمین و بسیاری از عناصر و محصولات موجود در طبیعت فراهم میشود.
نوع اول ذرهبین که به طور گسترده مورد استفاده قرار میگیرد، میکروسکوپ نوری است. این ابزار با استفاده از سیستم لنزهایی که یک عدسی یا ده عدسی دارد، امکان تصویربرداری از اجسام ریز را فراهم میکند. اما همانطور که میدانید، این نوع ذرهبین تنها برای مشاهده اجسامی که در حدود ۲۰۰ نانومتر هستند، قابل استفاده است.
نوع بعدی ذرهبین، میکروسکوپ الکترونی است. این نوع ذرهبین با استفاده از الکترونهای مجهز به انرژی بالا، تصاویر سه بعدی بسیار دقیقی از حجم سلولها و جزئیات ریز داخلی مواد فراهم میکند. در واقع برای استفاده از میکروسکوپ الکترونی، نمونهها باید بوسیلهی روشهای خاص آماده شوند تا به خوبی با الکترونها هماهنگ شوند.
ذرهبین بعدی که به طور گسترده مورد استفاده قرار میگیرد، اسکنر نیروی اتمی است. با استفاده از این ابزار، میتوان ویژگیهای سطحی اجسام را با دقت بسیار بالا تصویربرداری کرد. برای این کار، نوک تیز سوزن اتمی به سطح نمونه نزدیک میشود و با تلاش بر تابشهای بسیار کوچک ناشی از این اقدام، تصویر سطح را ایجاد میکند.
بنابراین، استفاده از این سازمان های کوچکی که ذره بین ها هستند، در بسیاری از بخشهایی از علوم و فناوری خیلی مهم هستند. میکروسکوپ نوری برای مشاهده اسکلت سلولی، ساختارهای موجود در بافت بدن، و… از اهمیت بالایی برخوردار است، و میکروسکوپ الکترونی و اسکنر نیروی اتمی نیز برای مشاهده بخشهای ریز بسیار مهم استفاده میشوند.
3. ذره بین و فناوری قهوه سازی
در زمان حاضر، تکنولوژی برای تولید قهوه به شکل گستردهای استفاده میشود. برای تولید قهوه با کیفیت و درست، نیاز به بهرهگیری از دستگاههای قهوه ساز پیشرفته است. این دستگاهها با استفاده از فناوریهای متفاوت، به راحتی قادر به تولید هر نوع قهوهای هستند. در این رابطه، استفاده از ذره بین به عنوان یکی از تکنولوژیهای مورد استفاده است.
ذره بین به دلیل دقت بالا و قابلیت کنترل بسیار بالا، بهطور فزایندهای در تولید قهوه در سراسر جهان بهکارگرفته میشود. فناوری قهوه سازی با استفاده از دستگاههای مجهز به سیستمهای ذره بین، این امکان را برای ما فراهم میکند که قهوههای با کیفیت بالا و طعم بینظیر را تولید کنیم.
همچنین، این فناوری به دلیل اینکه قابلیت تنظیم آسان، سرعت بیشتر، دقت بالاتر و تکرار پذیری را دارد، تولید قهوه را بسیار آسان و سریع کرده است. با استفاده از دستگاههای قهوه ساز پیشرفته، طعم قهوه بسیاری از افراد در سرتاسر جهان به شکل کامل بهبود یافته است.
همچنین ذره بین، به عنوان یک ابزار کنترل کیفیت قهوه، بسیار حیاتی است. با استفاده از این فناوری، میتوان تاثیر مواد افزودنی، فرآیند نگهداری و کیفیت قهوه را کنترل و بهبود داد. ذره بین تخصصی برای شناسایی ابعاد ریز در قهوه، از اهمیت بسیاری برخوردار است.
در نهایت، استفاده از فناوری ذره بین در صنعت قهوه، به دلیل دقت، سرعت و قابلیت تنظیم بالا، یکی از روشهای پیشرفته در صنعت تولید و سرویس دهی قهوه است. با استفاده از این فناوری، میتوان بهطور کامل بازار قهوه را ارتقا داد و کیفیت محصولات را بهبود بخشید.
4. روشهای مختلف برای تهیه نمونه قهوه برای مشاهده تحت ذره بین
روشهای مختلفی برای تهیه نمونه قهوه وجود دارد که با استفاده از آنها میتوان نمونههای مورد نیاز برای بررسی و مشاهده تحت ذره بین را تهیه کرد. در این روشها، نمونههای قهوه در حالت تازه و بدون اضافه کردن هیچ گونه ماده شیمیایی یا رنگ، با استفاده از تجهیزات مختلف دستیابی میشوند.
یکی از روشهای شناخته شده برای تهیه نمونه قهوه برای مشاهده تحت ذره بین، روش تهیه نمونه قهوه شکسته است. در این روش، با استفاده از چکش و ظرف کوچک، کرههای قهوه بین 2 تا 3 میلیمتر شکسته شده و در ظرف کوچکی قرار داده میشوند. سپس، نمونه قهوه با استفاده از میکروسکوپ یا دستگاه دیگری با شرایط نوری ولتاژ رنگی مورد بررسی قرار میگیرد.
یکی از روشهای دیگر برای تهیه نمونه قهوه برای مشاهده تحت ذره بین، روش استخراج قهوه است. در این روش، از قهوهای که در یک محلول حل شده استفاده میشود. این محلول در یک فیلتر کاغذی گرفته شده و مستقیماً روی شیشه ظرف میگذارد. پس از خشک شدن، نمونه قهوه با استفاده از میکروسکوپ یا دستگاه دیگری با شرایط نوری ولتاژ رنگی مورد بررسی قرار میگیرد.
در نهایت، یکی دیگر از روشهای تهیه نمونه قهوه برای مشاهده تحت ذره بین، روش تهیه نمونه قهوه خشک است. در این روش، نمونه قهوه به صورت تک گرید و با استفاده از سپراتور قهوه، از هم جدا میشود. سپس، قهوه با استفاده از پماد نازک بر روی شیشه ضخیم میشود و پس از خشک شدن، نمونه قهوه با استفاده از میکروسکوپ یا دستگاه دیگری با شرایط نوری ولتاژ رنگی مورد بررسی قرار میگیرد.
5. تصاویر زیر شیءی از داخل قهوه با استفاده از میکروسکوپ الکترونی
تصاویر زیر چیزی از داخل قهوه با استفاده از میکروسکوپ الکترونی نشان میدهند. همانطور که میدانیم، قهوه به عنوان یکی از محبوب ترین نوشیدنی ها در سراسر جهان شناخته میشود. اما چه اتفاقی داخل قهوه میافتد؟
تحقیقات نشان میدهد که قهوه شامل دهها ترکیب شیمیایی است که برای شکل گیری طعم و عطر این نوشیدنی و همچنین اثرات مفید برای سلامتی بدن مهم هستند. تصاویر نشان میدهند که در داخل قهوه، کروماتینهای بسیار ریز وجود دارند که بخشی از ذراتی هستند که در عرض ساخت قهوهشیر تولید میشوند. این ذرات شامل گلوبولهای روغن و عوامل برجسته ترشی و تلخی هستند.
علاوه بر این، تصاویر نشان میدهند که در قهوه به عنوان یکی از نوشیدنی های داغ، درجه حرارت بالایی وجود دارد. این درجه حرارت باعث شده است که برخی از ترکیبات شیمیایی در قهوه بکار رفته که میتواند منجر به تولید فنلها و کرماتوگرافی خطرناک شود. در برخی موارد، دمای بالای قهوه میتواند باعث تخریب برخی از ترکیبات شیمیایی در آن شود که به کاهش اثرات مفید قهوه منجر میشود.
در کل، تصاویر زیر به ما نشان میدهند که قهوه به دلیل حاوی ترکیبات شیمیایی مختلف و با کیفیت، یکی از نوشیدنی های محبوب برای مصرف در سراسر جهان است. اما برای داشتن یک لذت قهوه ای بیشتر، باید مواظب بر دمای قهوه و نحوه تهیه آن باشیم که می تواند به مصرف این نوشیدنی بسیار اضافه کند.
6. بررسی فرایند اسید پاشی در داخل دانه قهوه
اسید پاشی، یکی از مهمترین فرآیندهای مورد نیاز در روش های تولید قهوه است. این فرآیند مراحلی در برگیرنده ی گرفتن قهوه های شناور، شستشو، خشک کردن، سورتینگ و اسید پاشی می باشد. در اینجا، فرایند اسید پاشی بخشی از این مراحل به شمار می رود و موجب رنگ و طعم قهوه نهایی می شود.
فرایند اسید پاشی، به این شکل است که، قهوه درون سطل هایی با محلول آبی- اسیدی قرار می گیرد تا اسیدهای پیشرفته در داخل دانه قهوه تشکیل شود. دانه های قهوه با اسیدپاشی، معمولاً بیشتر از ۱۲ تا ۲۴ ساعت در آنقدر محلول حفظ می شوند تا اسیدهای پیشرفته به آنها نفوذ کرده و به نرخ مناسبی و بر اساس معیارهای معین، گرید بندی شوند. در واقع این مرحله است که متخصصین قهوه قدرت تعریف از قهوه کیفی و نیز بو و طعم منحصر به فرد آن را می دهند.
در فرایند اسید پاشی، محلول آبی- اسیدی دارای مدت زمان، PH و دمای مشخصی می باشد. معمولا از اسیدهایی همچون اسید کلریدریک، اسید مالئیک، اسید لتیک و یا اسید فسفریک برای تهیه محلول استفاده می شود. اما طول مدت زمان، درجه حرارت، و PH محلول بایستی به گونه ای تعیین گردد که عملیات اسید پاشی به بهترین شکل انجام شود و دانه قهوه پایداری و کیفیت باالیی به دست آورد.
در نهایت، قهوه های حاصل از اسید پاشی معمولا با سیستم تهیه دم نوری، از سطیح محلول خارج شده و خشک می شود. علاوه بر بحث مهم انتخاب اسید و PH و دما، با خشک کردن، کیفیت تمامی مراحل گذشته، حفظ می شود تا قهوه ای با بو و طعم منحصر به فرد، در دست بیننده قرار گیرد.