Лаборатория Кристофера Хендона, химика по вычислительным материалам из Университета Орегона, проводит исследование научных принципов, лежащих в основе действительно хорошего кофе. Среди постоянных посетителей местной кофейти, принимающей участие в исследовании, были два вулканолога, Йозеф Дюфек и Джошуа Мендес Харпер, которые отметили поразительное сходство между наукой о кофе и шлейфами вулканического пепла, магмы и воды.

Так родилось необычное сотрудничество.

«Это похоже на начало анекдота: вулканолог и эксперт по кофе заходят в бар, а затем выходят с бумагой», - сказал Мендес Харпер, вулканолог из Портлендского государственного университета. «Но я думаю, что существует гораздо больше возможностей для такого рода сотрудничества, и нужно гораздо больше узнать о том, как ломается кофе, как он течет в виде частиц и как он взаимодействует с водой. Эти исследования могут помочь решить параллельные проблемы геофизики - будь то оползни, извержения вулканов или то, как вода просачивается через почву».

Результатом стала новая статья, демонстрирующая, как добавление одной капли воды в кофейные зерна перед помолом может значительно снизить статический электрический заряд на полученной гуще. Это, в свою очередь, уменьшает комкование во время заваривания, дает меньше отходов и обеспечивает сильную и равномерную струю, необходимую для приготовления вкусной чашки эспрессо.

Хорошие бариста уже используют трюк с водой. По словам Хендона, это известно как техника капель Росса. Но впервые ученые тщательно протестировали этот известный трюк и измерили фактический заряд различных сортов кофе.

На самом деле существует официальный отраслевой стандарт приготовления эспрессо, любезно предоставленный Ассоциацией кофе, который устанавливает строгие правила для его конечного объема (25-35 мл или примерно одна унция) и приготовления.

Воду необходимо нагреть до 92-95 °C (197-203 °F) и пропустить (при определенном давлении) через слой из 7-9 граммов (около четверти унции) мелкомолотого кофе в течение 20 минут. Но большинство кофеен не следят за этим внимательно и обычно используют больше кофе, в то время как заварочные машины позволяют бариста настраивать давление воды, температуру и другие ключевые параметры по своему вкусу. Результатом всех этих изменений в технике является большая вариативность качества и вкуса.

В 2020 году лаборатория Хендона помогла разработать математическую модель для многократного приготовления идеальной чашки эспрессо при минимизации отходов. Вкус эспрессо обусловлен примерно 2000 различными соединениями, которые извлекаются из кофейной гущи во время заваривания.

Поэтому Хендон и его коллеги сосредоточились на построении математической модели для более легко измеримого свойства, известного как выход экстракции (EY): доля кофе, которая растворяется в конечном напитке. Это, в свою очередь, зависит от контроля потока и давления воды, когда жидкость просачивается через кофейную гущу. Хендон и др. основали свою модель на том, как ионы лития распространяются через электроды батареи, что они сравнивают с тем, как молекулы кофеина растворяются из кофейной гущи.

Для своих экспериментов команда сначала приобрела различные виды кофе промышленной обжарки, охватывающего широкий диапазон цветов от светлой до темной обжарки, и разделила их на три категории: натуральный, мытый и без кофеина. Они использовали темную обжарку (Starbucks Blonde Espresso Roast) с содержанием воды 1,3 процента, чтобы оценить поверхностный заряд цельных зерен, что достигается путем скатывания зерен по вибрирующей рампе, покрытой различными материалами, которые можно найти в кофейнях. Бобы оказались в чашке Фарадея внизу рампы, где был рассчитан их электрический заряд. Результаты: бобы слабо заряжались при прокатке по стали, приобретали положительный заряд по отношению к стеклу и нейлону и отрицательный заряд по отношению к пластикам, таким как ПВХ и майлар.

Результаты показали, что более легкая обжарка имеет больше внутренней влаги, чем более темная, и последняя более склонна к комкованию. Обрызгивание зерен водой перед измельчением снижает статическое электричество.

«Влага, будь то остаточная влага внутри обжаренного кофе или внешняя влага, добавляемая во время помола, - это то, что определяет количество заряда, образующегося во время помола», - сказал Хендон. «Вода не только снижает статическое электричество и, следовательно, уменьшает беспорядок во время измельчения, но также может оказать существенное влияние на интенсивность напитка и, потенциально, на возможность получения более высоких концентраций полезных вкусов».

Другими словами, бариста были правы с самого начала.

«Некоторые бариста, возможно, уже пришли к нашим выводам; это подтверждение некоторых отраслевых ноу-хау», - сказал Хендон. «Мы выступаем за еще один шаг в производстве кофе превосходного качества, но оказывается, что нельзя срезать углы, если хочешь достичь совершенства».

Среди других выводов: темная обжарка имеет тенденцию приобретать отрицательный заряд, тогда как более светлая обжарка приобретает положительный заряд. Более грубый помол также привел к меньшему накоплению заряда. Происхождение кофейных зерен или метод обработки не оказали никакого влияния на взимание платы. Итак, Хендон и др. пришли к выводу, что именно взаимодействие между цветом зерен и содержанием влаги является основным фактором, влияющим на это явление.

ARSTechnica

Спасибо, что читаете «Капитал страны»! Получайте первыми самые важные новости в нашем Telegram-канале или Вступайте в группу в «ВКонтакте» или в «Одноклассниках».

Подробнее читайте на kapital-rus.ru ...