3 мин. чтения
5/15/2023 6:00:00 AM

Извлечение наилучшего вкуса из кофе

ALT Источник: Pixabay / CC0

Эспрессо варится путем предварительного измельчения обжаренных кофейных зерен. Затем горячая вода пробивается через слой кофейных зерен под высоким давлением, и полученная масса растворяется в воде (процесс экстракции).

В 2020 году исследователи обнаружили, что из кофейных зерен более мелкого помола получается более слабый эспрессо. Этот парадоксальный экспериментальный результат имеет смысл, если по какой-то причине в кофейном слое существуют области, где не происходит экстракция или она минимальна. Эта неравномерная экстракция становится более выраженной, в случеае когда кофе мелко измельчается.

В «Физике жидкостей» исследователи из Университета Хаддерсфилда выявили роль неравномерной экстракции кофе, используя простую математическую модель. Они разделили кофе на две области, чтобы изучить, действительно ли неравномерный поток делает эспрессо слабее.

В одном из регионов модельной системы содержался более уплотненный кофе, чем в другом, что вызвало первоначальное несоответствие в сопротивлении потоку, поскольку вода быстрее течет через более уплотненные зерна. Экстракция кофе еще больше снизила сопротивление потоку, так как кофейные зерна теряют от 20% до 25% своей массы во время процесса.

«Наша модель показывает, что поток и экстракция расширили первоначальное неравенство в потоке между двумя областями из-за петли положительной обратной связи, в которой больший поток приводит к большей экстракции, что, в свою очередь, снижает сопротивление и приводит к большему потоку», — сказал соавтор Уильям Ли. «Этот эффект, по-видимому, всегда активен, и только после того, как в одном из регионов будет извлечен весь растворимый кофе, мы увидим экспериментально наблюдаемое снижение экстракции с уменьшением размера помола».

Article Image На этом рисунке Q — скорость потока, эпсилон — пористость (которая увеличивается по мере экстракции кофе), а c — концентрация растворенного кофе (мера крепости эспрессо). Предоставлено: У. Т. Ли, А. Смит и А. Аршад

Исследователи были удивлены, обнаружив, что модель всегда предсказывает неравномерный поток в разных частях кофейного слоя.

«Это важно, потому что вкус кофе зависит от уровня экстракции», — сказал Ли. «Слишком слабая экстракция и вкус кофе — это то, что эксперты называют «недоразвитым», или, как я это описываю: дымная вода (smoky water). Слишком сильная экстракция и вкус кофе очень горький».

Понимание причин неравномерной экстракции и их предотвращение могут обеспечить более качественное заваривание и существенную экономию финансовых средств за счет более эффективного использования кофе.

«Наш следующий шаг — сделать модель более реалистичной, чтобы увидеть, сможем ли мы получить более подробное представление об этом запутанном явлении», — сказал Ли. «Как только это будет достигнуто, мы сможем начать думать о том, можно ли внести изменения в способ заваривания эспрессо, чтобы уменьшить количество неравномерной экстракции».

Оригинал статьи: William Lee et al, Uneven Extraction in Coffee Brewing, Physics of Fluids (2023). DOI: 10.1063/5.0138998 🔗

Получи бесплатную еженедельную рассылку со ссылками на репозитории и лонгриды самых интересных историй о стартапах 🚀, AI технологиях 👩‍💻 и программировании 💻!
Присоединяйся к тысячам читателей для получения одного еженедельного письма

Подписывайся на нас:

Нашли ошибку в тексте? Напишите нам.

Добавляй ЛРНЧ в свою ленту Google Новостей.
Читайте далее 📖

Добрый или злой геймер?

6/1/2023 · 3 мин. чтения

Добрый или злой геймер?

МРТ-сканирование и ИИ действительно могут прочитать то, о чем мы думаем. Последствия ужасающие

5/24/2023 · 3 мин. чтения

МРТ-сканирование и ИИ действительно могут прочитать то, о чем мы думаем. Последствия ужасающие