Изучив работу пуровера с позиций физики, химии и гидродинамики, ученые выяснили, как получить насыщенный кофе, используя небольшое количество кофейных зерен.
Потребление кофе достигло глобальных масштабов, ежегодно люди используют около тринадцати миллиардов килограммов зерен. Выращивание кофе сопряжено со строгими требованиями к условиям окружающей среды, таким как температура, состав почвы, высота над уровнем моря, количество солнечного света и осадки, что ограничивает возможность его культивирования в любом регионе без ущерба для вкусовых качеств. Изменение климата создает риски для дальнейшего производства кофе, и некоторые производители уже переходят к выращиванию какао, менее чувствительного к изменениям.
В связи с этим, чтобы извлечь из кофейных зерен максимальную пользу при каждом приготовлении, важно обладать определенными знаниями. Ученые из Пенсильванского университета (США) провели исследование, посвященное оптимизации процесса заваривания кофе методом пролива, и подготовили ряд рекомендаций представили в журнале Physics of Fluids.
«Автор исследования Эрнест Парк порекомендовал поднимать струю воды на максимально возможную высоту, при которой сохраняется ламинарное течение – струя не распадается на капли при соприкосновении с кофейной гущей ( Ernest Park).
Группа пришла к выводу, что мощные потоки воды, свойственные чайникам с «гусиной шеей» — носиком, вытянутым от основания до крышки или выше, — являются идеальными подходят для достижения нужной высоты и ламинарного потока.
Интенсивные, направленные водяные струи создают эффект лавины в слое кофе. Перемещаемые кофейные частицы образуют круговые движения, пока вода проникает глубже в слой гущи, что обеспечивает более качественное перемешивание воды и молотых зерен. Высокая ламинарная струя превосходит другие методы пролива позволяет заварить более крепкий напиток при меньшем количестве кофе.
Слишком тонкая струя не способна эффективно воздействовать на частицы гущи, что приводит к слабому вкусу. Разрушение струи воды создает излишний хаос в движении частиц, из-за чего параметры экстракции становятся неравномерными.
Использование темных кофейных зерен и напитка усложняет наблюдение за происходящим. Для изучения нюансов, исследователи провели эксперименты, используя прозрачные частицы, освещенные лазером, в стеклянной воронке. Такой подход позволил визуально отследить, как параметры струи жидкости воздействуют на движение кофейных зерен и физику перемешивания.
Несмотря на то, что команда не намерена проводить дальнейшие исследования в области кофе, ученые считают, что остальные аспекты требуют внимания выяснить на собственной кухне и оптимизировать процесс под свои предпочтения.