V-ați întrebat vreodată de ce cafeaua pe care o faceți acasă are un gust diferit faţă de cafeaua pe care o serviți într-o cafenea? Sau de ce cafeaua pe care o cumpăraţi din acelaşi loc are gust diferit de-a lungul săptămânii?

S-ar putea să bănuiţi că barista (persoana care prepară şi serveşte cafeaua) a schimbat rețeta, dar studiul nostru recent, care a fost publicat în Matter, sugerează că această variație este cauzată de o incoerență inerentă a metodelor obișnuite de preparare a cafelei.

Din fericire, credem că am descoperit o modalitate excelentă de a face un espresso așa cum ne dorim.

Calitatea unei căni de cafea depinde de originea cafelei, de modul de prăjire al acesteia și de calitatea apei. Metoda de preparare are, de asemenea, un rol esențial în aroma cafelei.

Espresso presupune, cu siguranță, cea mai complicată metodă de preparare a cafelei. Ea stă şi la baza cafelei cappuccino, care este un tip de cafea cu lapte.

Factorii care influențează calitatea cafelei

Importanța relativă a factorilor primari care condiţionează calitatea cafelei. Originea cafelei este cel mai important factor, urmat de calitatea apei şi modul de prăjire al cafelei. Credit: Christopher H. Hendon, University of Oregon

Pentru a face un espresso, apa fierbinte este forțată să treacă sub presiune printr-un strat de cafea fin măcinată. Barista decide cantitatea de cafea și de apă și cât de fin este măcinată cafeaua.

Presiunea apei, temperatura și volumul de preparare al espressorului sunt, de asemenea, cruciale pentru aromă. Împreună, toţi acești parametri controlează proporția relativă a aproximativ 2.000 de substanțe chimice diferite.

Chiar dacă barista face totul perfect, tot vor exista variații mari între gustul espresso-ului realizat după aceeași rețetă.

Deși fiecare preferă o anumită aromă, noi credem că am găsit o procedură astfel încât să obţinem acelaşi gust al espresso-ului, de fiecare dată.

Matematica este salvarea

Echipa noastră de cercetare, care a inclus matematicieni, chimiști, cercetători în domeniul ştiinţei materialelor, a creat un model matematic care să simuleze modul de preparare al unui espresso în condiții realiste.

Am utilizat acest model pentru a face predicții despre cât de multă cafea solidă se dizolvă într-o ceașcă. Acest procent, cunoscut sub denumirea de randament de extracție, este metrica cheie utilizată în industria cafelei pentru a evalua diferitele rețete de cafea.

Rezolvând o serie de ecuații, am constatat că modelul nostru matematic prezice, cu exactitate, randamentele de extracție pe care le observăm în practică, cu excepția cazului în care cafeaua este măcinată foarte fin.

Acest lucru este consecinţa faptului că debitul de apă prin stratul de cafea este destul de imprevizibil. Cu alte cuvinte, în anumite părți ale stratului de cafea randamentul de extracție este scăzut, în timp ce în altele randamentul de extracție este ridicat.

Espresso în 14 secunde folosind 15 g de cafea și 40 g de apă

Obţineţi un espresso în 14 secunde folosind 15 g de cafea şi 40 g de apă. Credit: Christopher H. Hendon, University of Oregon.

Barista are ca obiectiv obţinerea unui espresso cu un gust grozav într-un mod reproductibil.

Consistenţa cafelei poate fi monitorizată examinând randamentele de extracție în cazul unui dozaj diferit. Contrar așteptările noastre, am descoperit că pentru a obţine, în mod constant, porţii gustoase de espresso, barista ar trebui să folosească mai puțină cafea și să macine cafeaua într-un mod grosier.

Teoria matematică ne spune că aceasta este consecinţa faptului că prin reducerea cantităţii de cafea apa curge mai ușor printr-un strat de cafea mai subţire. Măcinarea grosieră produce un strat relativ permeabil de cafea, astfel încât trecerea apei și extracţia sunt mai uniforme și mai previzibile.

Desigur, nu toată lumea preferă acelaşi gust de cafea şi de aceea am propus o serie de proceduri pe care barista le poate folosi pentru a obţine diverse arome, incluzând un amestec de espresso obţinut din cafea cu un randament de extracţie diferit. Mai important, consumatorii ar putea, de asemenea, alege o anumită metodă de prăjire a cafelei, pentru o aromă mai potrivită gustului lor.

Una dintre concluziile importante ale studiului nostru este aceea că deșeurile de cafea pot fi reduse cu până la 25% la fiecare espresso, ceea ce înseamnă o creştere importantă a profiturilor anuale, fără a sacrifica calitatea.

Folosind procedura noastră, estimăm că, doar pe piața cafelei din SUA, economiile totale ar fi de 1,1 miliarde de dolari pe an.

Cafea espresso

Cafea espresso. Credit: Christopher H. Hendon, University of Oregon.

Estimările oamenilor de ştiinţă arată că 60% din speciile sălbatice de arbori de cafea sunt în pericol de dispariție din cauza schimbărilor climatice. Așadar, utilizarea unei cantități mai mici de cafea este bună atât pentru a face un espresso gustos, în mod constant, cât şi pentru protecţia mediului înconjurător.

Traducere şi adaptare după How to make the perfect cup of coffee – with a little help from science