Z matematičnimi modeli do boljšega espressa

Zelo fino mletje pokvari varjenje kvalitetnega espressa

Za pripravo skodelice kave naj ne bi bilo potrebno imeti doktorata iz znanosti. Toda prav nova raziskava kaže, da ozadje matematike in analitične kemije ne škodi. Raziskovalci, ki so svoje znanje s področja znanosti o materialih in modeliranju uporabili pri varjenju espressa, so prišli do revolucionarnega odkritja. V nasprotju s splošnim prepričanjem, boste z uporabo manj kavnih zrn, ki pa so bolj grobo mleta, dobili boljšo skodelico espressa. Njihovo dosedanjo raziskavo najdeš v reviji Matter. [Michael I. Cameron in sod., Sistemsko izboljševanje Espressa: Vpogledi iz matematičnega modeliranja in eksperimentiranja]

Če si ljubitelj kave, boš brez dvoma opazil, da lahko ene dni dobiš odličen espresso, druge dni pa ne toliko. Tudi z isto kavo, istim strojem, istimi nastavitvami.

Kako se espresso pravzaprav pripravi

Od vseh oblik kave je espresso daleč najbolj zapleten in dovzeten za nihanje kakovosti. Espresso je zgodovinsko definiran kot 25 – 35 ml (približno 20 – 30 g) tekočine, pripravljen iz 7 – 9 g zmlete kave in vode, segrete na 92 ° C – 95 ° C. Ta pod pritiskom 9 – 10 barov statičnega vodnega tlaka pronica skozi granularno kavno ležišče od 20 – 30 sekund. Te meritve se bistveno razlikujejo od receptov, ki se danes uporabljajo v večini kavarn. Kavarne rutinsko podpirajo večjo maso suhe kave (15–22 g), kar ima za posledico več pijače (30–60 g mase), proizvedene na strojih, ki dinamično nadzorujejo tako vodni tlak kot temperaturo. Spremenljivke pretoka ali časa, suhe kavne mase in količino pijače določi upravljavec kavnega stroja.

Da bi razumeli to spremenljivost, so raziskovalci razvili matematični model, s katerim so raziskali, kako se kava izloča ali raztaplja, ko voda prehaja skozi mleta zrna.

»V bistvu smo to storili tako, da smo napisali nekaj enačb, ki se nanašajo le na eno kavno zrno.« pravi Jamie Foster, višji predavatelj matematike in fizike na Univerzi v Portsmouthu.

»To je manj težka naloga, saj imamo v pravi kavni ročki ali filtru na milijone in milijone kavnih delcev zbranih na zelo zapleten način. Zato je lažje zapisovanje enačbe na eno sam kavni delec.«

Z uporabo njihovega modela privarčujemo tudi do 25 % kave

Foster in njegovi sodelavci so za modeliranje celotne mlete kavne mešanice kopirali to enačbo več milijon krat, vmešali še malo več matematike in nato čez nalili še teoretično vodo.

»Model nam pove, kaj bi lahko pričakovali v idealnih razmerah, kjer bi vsa kava v stik z vodo vstopila enako,« je povedal Christopher Hendon, računalniški kemik z univerze v Oregonu, ki je prav tako sodeloval v študiji.

»Model resnično dobro opisuje realnost za določene nastavitve mletja, kjer zadostna količina večjih delcev in voda bolj prosto teče skozi to dno. Ko pa smo uporabili finejšo zmleto zmes, je bil takojšen odstop od predvidenega modela«

espresso
Granulacija mlete kave

S finim mletjem so bili nekateri zvarki sicer močnejši od napovedanega, a nekateri so bili občutno šibkejši. To pa je v nasprotju z dosedanjo modrostjo varjenja kave.

»Razmišljali smo. Če želiš močnejšo skodelico kave, jo zmelji bolj fino, ker bodo imeli mleti delci večjo skupno površino, kar bo pomenilo večjo ekstrakcijo iz zrna.«

Kaj so ugotovili?

»Če z mletjem pretiravate, se na koncu zgodi tole: delci kavnega zrna bodo tako majhni, da zamašijo vrzeli, kjer bi morala voda teči skozi. In to dejansko otežuje ekstrakcijo.«

Enako velja za količino uporabljene kave. Kar pomeni, da če začnete z manj, lahko pri končnem okusu to pomeni več.

»Odkar je izšel ta članek, se je na družbenih omrežjih pojavila ogromna aktivnost. Prepiranje, razprava, ali le splošno navdušenje in zanimanje za projekt. Ne glede na to, ali bo pomagalo pri varjenju boljše kave ali ne, je to izjemen uspeh. Imamo milijone ljudi, ki so prebrali znanstveni članek in se ukvarjali z znanostjo. To je velik uspeh znanstvene pismenosti.«

In na to si lahko vsi privoščimo eno kavo.

VIRCell.com
Prejšnji članekNi razloga za preplah – statistika COVID-19
Naslednji članekNASA zaposluje nove astronavte

Uporabljamo Akismet za manjšanje neželenih oglasnih komentarjev (spam). Politika zasebnosti.