قياس الانكسار
الانكسار هو التغير في اتجاه الموجة بسبب تغير الوسط الذي تنتقل خلاله. وبعبارة أبسط، ينكسر الضوء عند مروره عبر مادة ما، وكلما زادت كثافة هذه المادة (وهي القهوة القوية في حالتنا)، زادت حدة هذا الانكسار. وهي ظاهرة يمكن قياسها بدقة شديدة. والنتيجة التي سنحصل عليها تسمى بمعامل الانكسار (RI) للمادة. ويمكن استخدام مقياس معامل الانكسار (RI) مع العديد من المواد الصلبة والسوائل والغازات، مثل النبيذ والسكر والمشروبات الغازية وكابلات الألياف الضوئية والأحجار الكريمة، وذلك للحصول على قياس دقيق يمكن تكراره في العديد من الصناعات التي تستخدم هذه المواد. كما ويستخدم أيضًا في التحليل الجنائي. ويعتبر قياس الانكسار هو الطريقة التحليلية لقياس هذا المعامل.
أما جهاز قياس انكسار القهوة، فهو يستخدم لقياس كتلة القهوة المستخلصة من خلال قياس الانكسار. وبسبب سهولة حمله والسرعة التي يقدم بها القراءة، فقد تم اعتماده على نطاق واسع منذ عام 2010 بعد ابتكارات المطوّر فينس فيديل وشركة التقنية التي أسسها «VST». وكي تتمكن الشركة من تطوير مقياس انكسار خاص بالقهوة، كان عليها التوصل إلى العلاقة بين إجمالي المواد الصلبة الذائبة ومعامل انكسارها. الأمر الذي قد يبدو بسيطًا، إلا أن العلاقة بينهما تعتبر معقدة؛ حيث إن هناك العديد من العوامل المؤثرة، وجميعها تؤثر على نتيجة معامل الانكسار التي تحرزها عينة القهوة.
تعتبر درجة حرارة العينة عاملًا بالغ الأهمية - فهي تؤثر بشكل مباشر على كثافتها - وتغيّر طريقة انتقال الضوء من خلالها. وكي تتمكن من فهم التغير الذي يطرأ على الكثافة بشكل أفضل، لاحظ كيف يكون حجم الماء الساخن في الغلاية أكبر من حجمه وهو بارد. كما تشكل نسبة المواد الصلبة الذائبة وغير الذائبة عاملًا مهمًا أيضًا. فوجود أي مواد صلبة غير منحلة (أي التي تظهر فقط على شكل رواسب في قاع الكوب، بل وأيضًا كجزيئات صغيرة معلقة في جميع أنحاء القهوة) سيؤثر على كثافة السائل، ويجب إزالتها للحصول على قياس دقيق.
Refractive index and the percentage of dissolved solids in the solution do not follow a linear relationship — there are ebbs and flows. These factors together create a complex multi-dimensional relationship between the amount of coffee solids dissolved in the water, the temperature, and the refractive index of the sample. To ascertain this relationship at all strengths, VST contracted laboratories to make thousands of brews of many different coffees, roast styles, brewing methods, and origins. These samples were weighed then dehydrated,