Fizycy zoptymalizowali proces parzenia kawy metodą przelewową

Kawę można przygotować na wiele sposobów. Jednym z popularniejszych jest metoda przelewowa. Naukowcy z University of Pennsylvania w niedawnej publikacji, która ukazała się na łamach pisma "Physics of Fluids" opisali sposób parzenia kawy metodą przelewową, który pozwala na zmniejszenie nawet o 10 proc. ilości ziaren kawy, nie tracąc przy tym na smaku i mocy.

Co roku na świecie spożywa się dziesiątki miliardów kilogramów kawy. Ale kawa ma specyficzne potrzeby rolnicze i może być trudna w uprawie. Do tego trwające zmiany klimatyczne zagrażają jej uprawom. Dlatego, jak twierdzą autorzy publikacji, coraz ważniejsze staje się jej parzenie w możliwie najbardziej wydajny sposób.

– Uprawa kawy staje się coraz trudniejsza, dlatego w nadchodzących latach jej ceny prawdopodobnie wzrosną – powiedział Arnold Mathijssen z University of Pennsylvania. Dodał też, że pomysłem na te badania była chęć sprawdzenia, czy zmniejszając ilość potrzebnych ziaren, można zaparzyć tę samą ilość kawy, zachowując jednocześnie moc.

Metoda przelewowa polega na dodaniu zmielonych ziaren kawy do papierowego filtra w zaparzaczu i przepuszczeniu przez nie gorącej wody. Następnie kawa powoli przesącza się przez filtr do naczynia pod zaparzaczem. To dość prosta procedura, ale zmiany w dowolnej jej części mogą mieć wpływ na produkt końcowy.

Według autorów publikacji, lepszy efekt można uzyskać powoli wlewając wodę do filtra z ziarnami. Im dłużej zmielone ziarna są zanurzone w gorącej wodzie, tym lepszy ekstrakt. Ale gdy będziemy wlewać zbyt wolno, zmielone ziarna nie zostaną dobrze wymieszane, osiądą na dnie, a proces ekstrakcji będzie zachodził mniej efektywnie. Aby temu zaradzić uczeni zalecają wlewanie wody do filtra z kawą z większej wysokości.

– Zalecamy, aby wysokość nalewania była jak najwyższa, przy jednoczesnym zachowaniu przepływu laminarnego, w którym strumień nie rozbija się, gdy uderza w zmieloną kawę — powiedział współautor badań Ernest Park. Przepływ laminarny zachodzi przy odpowiednio małej prędkości przepływu. To tzw. przepływ uwarstwiony, niezaburzony, gdzie woda płynie w uporządkowany sposób. Zwiększając prędkość przepływu przepływ laminarny przechodzi w turbulentny.

– Jeśli podniesiesz czajnik, możesz po prostu uzyskać więcej energii z grawitacji. Wtedy wszystkie cząsteczki wejdą w rodzaj cyrkulacji, której normalnie nie uzyskasz, wlewając z niższej wysokości – wyjaśnił Mathijssen.

Badacze dodali, że strumień z czajnika powinien być mocny i stabilny. Zmielone ziarna wówczas mieszają się w miarę, jak woda wnika głębiej w warstwę kawy, umożliwiając lepsze mieszanie się wody ze zmielonymi ziarnami, tym samym dając mocniejszą kawę z mniejszej ilości ziaren. Jeśli strumień wody będzie zbyt słaby, nie pozwoli osiągnąć odpowiedniej mocy i doskonałego smaku. – Jeśli masz słaby, cienki strumień, to ma on tendencję do rozpadania się na kropelki. Właśnie tego chcesz uniknąć, ponieważ oznacza to, że strumień nie może skutecznie wymieszać zmielonych ziaren kawy – powiedziała Margot Young, współautorka publikacji.

Eksperymenty zespołu wykazały, że moc kawy wzrosła, gdy podniesiono czajnik do 50 centymetrów nad filtrem. Jednak należy uważać. Wlewając wodą ze zbyt dużej wysokości, strumień zacznie się rozpadać, co zakłóci cyrkulację we filtrze z kawą. Nie wspominając już o tym, że nalewanie wrzątku z zbyt dużej wysokości stwarza ryzyko poparzenia się. – Bądź rozsądny. Po pierwsze, staraj się robić to powoli. Podnieś czajnik i rób to tak wolno, jak to możliwe, ale nie pozwól, aby strumień wody się załamał – zaznaczył Mathijssen.

Proces ten w dużej mierze zależy od rodzaju kawy, wielkości zmielonych ziaren, rodzaju użytego czajnika i wielu innych czynników, ale badacze ustalili, że ich technika może prowadzić do oszczędności od 5 do 10 procent w ilości potrzebnych ziaren do uzyskania odpowiedniej kawy.

Źródło: American Institute of Physics, New Scientist