Pētījums parāda, kā pagatavot ideālu kafiju, izmantojot katru kafijas pupiņu.
Šo tehniku baristas apmāca jau daudzus gadus.
Kakao un kafija ievērojami sadārdzinājās šogad. Dažādi ģeopolitiskie, klimatiskie un transporta faktori ir noveduši pie tā, ka kafijas cenas sasniedza absurdas vērtības. Daži kafijas uzņēmumu vadītāji uzskata, ka mēs esam nonākuši “nestabilā burbulī”, un ir loģiski, ka, kafijai sasniedzot augstāko cenu pēdējo 50 gadu laikā, mēs jautājam, kā pagatavot labāko kafiju, izmantojot mazāk graudiņu.
Zinātnieku grupa tagad zina atbildi: izmantot šķidruma dinamiku. Un viņi nonāca pie tā paša secinājuma, pie kura baristas nonāca gadiem ilgi.
Problēma. 2024. gads iezīmēja augšupejošās tendences kulmināciju: kafijas cena pēdējā desmitgadē pieauga gandrīz par 170%. Ideāla vētra izraisīja mazāku ražu galvenajās kafijas ražotājvalstīs. Tarifi nepalīdzēja, piegādes arī dažkārt tika pārtrauktas, un daži zīmoli absorbēja cenu pieauguma ietekmi, līdz tā apstājās.
Filtrēta kafija . Šis cenu pieaugums skar gan robusta, gan arabika šķirnes, un Pensilvānijas Universitātes pētnieku grupa uzdeva jautājumu, vai ir iespējams pagatavot lielisku kafiju, izmantojot mazāk graudiņu.
Arnolds Mateissens, universitātes Mākslas un zinātņu koledžas docents, saka, ka, lai gan ir veikti daudzi pētījumi par šķidrumu un daļiņu mehāniku, viņi tos apvienoja, lai pārbaudītu, vai ir iespējams uzlabot kafijas ekstrahēšanu.
Lai to izdarītu, viņi koncentrējās uz vienu no visvairāk kontrolējamajām kafijas pagatavošanas metodēm: filtrētu kafiju . Šajā gadījumā mēs varam precīzi noteikt ūdens temperatūru, kontrolēt tās ietekmi uz kafiju, graudu daudzumu un mililitrus ūdens. Ar labu kafijas dzirnaviņām mēs varam atrast ideālo graudu malšanas pakāpi, lai optimizētu ekstrakciju.
Ideāls dzēriens . Komanda izmantoja ātrgaitas kameras, lai izmērītu ūdens iekļūšanu kafijā, un viņi neizmantoja nekādas metodes, ar kurām baristas nebūtu pazīstami, bet ir interesanti uzzināt, kā viņi novērtēja procesu. Margo Young, pētījuma līdzautore , stāsta, ka pirms sākt darbu ar kafiju, viņi izmantoja caurspīdīgas silikagēla daļiņas stikla konusā (kā klasiskajā kemeksā ), lai redzētu, kāda ir ūdens plūsma.
Izmantojot ātrgaitas kameru un vairākus sensorus, viņi novēroja, kā tekošā ūdens veidoja nelielas lavīnas kafijas slānī. Lēni izlejot ūdeni vienmērīgā straumē, daļiņas labāk sajaucās, kas uzlaboja kafijas ekstrahēšanu, palielinot kontaktu starp šķidrumu un graudiem.
Viņi eksperimentēja ar dažādiem augstumiem un atklāja, ka, ja ūdens tiek lejams no pārāk liela augstuma, straume sadalās pilienos, kas ievelk gaisu konusā un uz maltās kafijas, samazinot ekstrakcijas efektivitāti. Ja ūdens tiek lejams pārāk tuvu kafijai, iesūkšanās nav pietiekama un kontakts starp ūdeni un maltu kafiju samazinās.
Pareizais tējkanna . Lai izmantotu šķidruma dinamikas priekšrocības un maksimizētu kontaktu starp elementiem, Ernests Parks, pētījuma līdzautors, norāda, ka ir svarīgi izmantot tējkannu ar zoss kaklu. Tām ir pagarināts, izliekts “spieķis”, kas nodrošina vienmērīgu un precīzu plūsmu.
“Ja izmantojat parastu tējkannu, ir grūti kontrolēt, kur plūst šķidrums,” saka Parks, “un, ja plūsma nav vienmērīga, tā neiespiežas pietiekami dziļi.”
Reālos eksperimentos ar kafiju mērījumi apstiprināja, ka ekstrakciju var optimizēt, palielinot ielešanas laiku un izmantojot lēnus, vienmērīgus kustības, lai izmantotu šo lavīnas dinamiku . Ja to nedara ar pareizo ātrumu un augstumu, kafija būs stiprāka vai vājāka, jo tā būs pārāk vai nepietiekami ekstrahēta.
Beyond Coffee . Interesanti, ka viņi izmantoja mērījumus un fizikas teorijas, lai, kā mēs sakām, nonāktu pie tā paša secinājuma, ko baristas jau daudzus gadus sludina grāmatās un tādās vietnēs kā YouTube : tējkanna ar zoss kaklu, lēni apļveida kustības un vidējais augstums filtrētas kafijas pagatavošanai ir ideāli piemēroti maksimālai ekstrakcijai un labas kafijas pagatavošanai ar mazāku daudzumu nogulsnēm.
Tomēr pētnieki uzsver, ka viņi to darīja nevis izklaides nolūkā. Matejsen apgalvo, ka viņiem bija “instrumenti no citiem projektiem, un mēs sapratām, ka kafija ir interesanta modelis sistēma, lai pētītu dziļākus fizikālos principus, kas iziet ārpus kulinārijas robežām”. Piemēram, šie šķidruma uzvedības veidi palīdz mums saprast, kā ūdens iznīcina iežus zem ūdenskritumiem vai aizsprostos.
