https://frosthead.com

Хемија и физика иза савршене шољице кафе

Кафа је јединствена међу занатским напицима по томе што пивара игра значајну улогу у свом квалитету на месту конзумирања. Супротно томе, пијуци купују точено пиво и вино као готове производе; њихова једина променљива под контролом потрошача је температура на којој их пијете.

Сличан садржај

  • Оснивач Смитхсониан институције смислио је како скувати бољу шољу кафе

Зашто се кафа коју производи бариста у кафићу увек има другачији укус од истог пасуља произведеног код куће?

Можда се своди на њихове године обуке, али вероватније је да њихова способност користи принципе хемије и физике. Ја сам хемичар из дана у дан, а многи физички аспекти које примењујем на друге чврсте супстанце овде се примењују. Променљиве температуре, хемија воде, расподјела величине честица, омјер воде према кафи, вријеме и, што је најважније, квалитета зелене кафе играју пресудну улогу у стварању укусне шалице. Начин на који контролишемо ове променљиве омогућава да се та чаша може поновити.

Колико јака шалица јоа?

Поред психолошког и околишног доприноса зашто шалица кафе припремљена од бариста има тако добар квалитет у кафићу, морамо размотрити и саму методу варива.

Чини се да ми људи волимо пића која садрже састојке кафе (органске киселине, Маиллард производе, естере и хетероцикле, да их набројимо) са 1, 2 до 1, 5 процената масе (као у филтер кафи), а такође фаворизујемо пића која садрже 8 до 10 процената по маса (као у еспрессу). Концентрације изван ових распона је изазовно извршити. Постоји ограничен број технологија које постижу концентрације од 8 до 10 процената, а машина за еспрессо најпознатија је.

цоффее-ин-беакер.јпг Наука помаже у оптимизацији кафе. (Цхрис Хендон, ЦЦ БИ-НД)

Међутим, постоји много начина да се постигне пиће које садржи 1, 2 до 1, 5 одсто кафе. Апарат за преливање, турски, арапски, аеропресс, француски штампа, сифон или шаржа за пиво (то јест редовна капалица) - сваки производи кафу која има добар укус око ових концентрација. Ове методе варива такође се хвале предности у односу на колеге за еспрессо: јефтине су. Машина за еспрессо може да произведе напитак ове концентрације: Америцано, који је само еспрессо шарга разређен водом до концентрације филтер кафе.

Све ове методе резултирају отприлике једнаком количином кафе у шољи. Па зашто они могу имати тако различит укус?

Кад кафа наиђе на воду

Постоје две породице уређаја за вариво у методама са ниском концентрацијом - оне које кафу у потпуности урањају у воду за пиво и оне које воду струју кроз кафић.

Из физичке перспективе, главна разлика је та што је температура честица кафе већа у систему потпуног урањања. Најспорији део екстракције кафе није брзина којом се једињења растварају са површине честица. Уместо тога, брзина којом се окус кафе креће кроз чврсту честицу ка интерфејсу вода-кафа, а та брзина се повећава са температуром.

филе-20170926-13681-1ао0дих.јпг Укусни точак за окус кафе даје начин да се именују различити укуси у напитку.

Виша температура честица значи да ће се извући више укусних једињења заробљених у кафеним честицама. Али виша температура омогућава и да се више нежељених једињења растопи у води. Удружење Специјална кафа представља точак са укусом који ће нам помоћи да разговарамо о овим укусима - од зеленог / вегетативног или папреног / пљеснивог до смеђег шећера или сушеног воћа.

Преливи и остали проточни системи су сложенији. За разлику од метода потпуног урањања у којима је време контролисано, времена прокувавања заваривања зависе од величине млевења јер подлоге контролирају брзину протока.

Однос воде и кафе је такође битан у времену варења. Једноставно мљевење више финоће за повећање екстракције непроменљиво мења време варења, јер вода полако продире кроз ситније основе. Може се повећати однос воде према кафи коришћењем мање кафе, али како се маса кафе смањује, време варива такође се смањује. Оптимизација припреме филтера за кафу је стога вишедимензионална и сложенија од метода потпуног урањања.

бариста.јпг Шта они знају да ми не? (Редд Ангело на Унспласх-у, ЦЦ БИ)

Остале варијабле које треба покушати контролисати

Чак и ако можете да оптимизирате методу и апарат за варење како бисте прецизно опонашали вашу омиљену баристу, још увек постоји готово извесна шанса да ће ваш домаћи брев имати укус другачији од оног у кафићу. Постоје три суптилности који имају огроман утицај на квалитет кафе: хемија воде, расподјела величине честица произведена млином и свежина кафе.

Прво, хемија воде: С обзиром на то да је кафа кисели напитак, киселост воде у пиву може имати велики ефекат. Врела вода која садржи ниске нивое и јона калцијума и бикарбоната (ХЦО₃⁻) - то јест мека вода - резултираће великом киселом чашом, понекад описаном као кисела. Вода која вари са високим нивоом ХЦО₃⁻ - обично тврда вода - створиће чашицу креде, јер бикарбонат неутралише већину ароматичних киселина у кафи.

У идеалном случају желимо да скувамо кафу са водом која садржи хемију негде у средини. Али постоји велика шанса да не знате концентрацију бикарбоната у властитој води из воде, а мала промена доноси велику разлику. Да бисте пробали утицај, пробајте да испијате кафу са Евиан - једном од вода у флашираним бикарбонатима са највишом концентрацијом, од 360 мг / Л.

Расподјела величина честица које ваша брусилица производи такође је критична.

Сваки љубитељ кафе с правом ће вам рећи да брусилице оштрице не дају предност јер производе наизглед насумичну расподелу величине честица; може постојати и прах и у основи цела зрна кафе. Алтернатива, брусилица, садржи два комада метала са зубима који кафу секу на прогресивно мање комаде. Омогућују мљевене честице кроз отвор само када су довољно мале.

Међутим, постоји препирка око тога како да се оптимизирају поставке млевења при кориштењу брусилице. Једна школа мисли подржава мљевење кафе што је могуће финије како би се максимизирала површина, што вам омогућава да у већим концентрацијама издвојите најукусније окусе. Супарничка школа заговара млевење што је могуће грубље како би се смањила производња ситних честица које дају негативне ароме. Можда је најкориснији савет овде да одредите шта вам се највише свиђа на основу ваших укусних склоности.

Најзад, свежина саме кафе је пресудна. Пржена кафа садржи значајну количину ЦО₂ и других испарљивих састојака заробљених у чврстој матрици кафе: Временом ће ови гасовити органски молекули изаћи из зрна. Мањи број испарљивих састојака значи и мање укусну шољу кафе. Већина кафића неће служити кафу дуже од четири недеље од датума печења, наглашавајући важност употребе свеже печеног пасуља.

Може се ублажити брзина устајања хлађењем кафе (како је описано Аррхениусовом једначином). Док не бисте требали хладити кафу у отвореној посуди (осим ако не желите да скухате рибу прста), чување кафе у херметички затвореној посуди у замрзивачу значајно ће продужити свежину.

Зато се немојте осећати лоше што се пажљиво скувана шоља кафе код куће никада не слаже са оним што купите у кафићу. Постоји пуно променљивих - научних и других - које се морају решити тако да настану једна врхунска чаша. Узми утеху да већину ових променљивих није оптимизован неким математичким алгоритмом, већ нечијим језиком. Оно што је најважније јесте да вам кафа буде пријатна по вољи ... варива после варива.

Овај чланак је првобитно објављен у часопису Тхе Цонверсатион. Цхристопхер Х. Хендон, доцент за рачунарство и хемију, Универзитет у Орегону Разговор
Хемија и физика иза савршене шољице кафе