Что влияет на вкус кофе? Можно долго спорить о добавках: от черного до сладкого, каждый выбирает по своему. Однако настоящая кулинарная магия начинается на этапе заваривания. Приготовление качественного эспрессо – это искусство, основанное на звуках проб и ошибок. Каждый сорт кофе требует индивидуального подхода: от степени помола до дозировки. Главным параметром здесь является скорость потока — это скорость, с которой вода проходит через кофейную таблетку. Понимание этого процесса стало возможным благодаря новым исследованиям.
Международная команда ученых из различных областей, включая физику и химию, представила свои находки в журнале Royal Society Open Science. В ходе исследования команда внимательно исследовала кофейные таблетки на микроскопическом уровне. Используя два сорта обжаренного кофе из Руанды и Колумбии, ученые изучили 11 различных размеров помола, от крупного до очень мелкого. Молотый кофе помещали в пластиковые трубочки и с помощью рентгеновской микрокомпьютерной томографии создавали трехмерные модели, чтобы выявить невидимые дырочки и каналы внутри кофе.
Исследование основывалось на теории перколяции, которая описывает, как жидкости движутся через структурированные пространства. Используя этот подход, ученые смогли определить, какие поры позволяют воде свободно проходить, а где она застревает. Этот опыт становится особенно актуальным, поскольку перколяция также применяется в геологии для описания движения лавы.
Что стоит за новым уравнением?
Ученые вывели уравнение, показывающее, что проницаемость кофе зависит от объема пор, общей площади поверхности частиц и их плотности. Все эти факторы определяют, как долго вода контактирует с кофе, что напрямую влияет на вкус и аромат напитка. Как подчеркивают исследователи, их уравнение позволяет предсказать, как размер помола и плотность упаковки сказываются на проницаемости кофе и, соответственно, на его вкусе.
Эспрессо по новому рецепту
Хотя уравнение хорошо работает для ламинарного потока, при изменении скорости течения математика становится более сложной. Ученые считают, что многие аспекты, включая процесс разбухания кофейных частиц, требуют дополнительного изучения. Несмотря на это, полученные знания могут помочь разработать более «умные» кофемашины, способные адаптироваться к различным сортам кофе.
Исследователи подсчитали, как можно заваривать идеальный кофе, используя при этом на 10% меньше зерен, и даже представили новый рецепт для создания идеальной пенки для капучино.
