Kā pagatavot perfektu kafijas tasi, izmantojot ķīmiju un fiziku

Kafija ir unikāla amatieru dzērienu vidū, jo alus darītavā ir nozīmīga loma tās kvalitātē patēriņa vietā. Turpretim dzērāji pērk alus un vīnu kā gatavus produktus; to vienīgais patērētāju kontrolētais mainīgais ir temperatūra, kurā tos dzerat.

Kāpēc kafejnīcā kafejnīca, ko ražo kafejnīcā, vienmēr garšo atšķirīgi no tām pašām pupiņām, kuras pagatavotas mājās?

Tas var būt atkarīgs no viņu apmācības gadiem, bet, visticamāk, tas ir viņu spēja izmantot ķīmijas un fizikas principus. Es esmu dienas ķimikālija, un šeit tiek izmantoti daudzi fiziskie apsvērumi, ko es piemērošu citām cietvielām. Temperatūras, ūdens ķīmijas, daļiņu izmēra sadalījuma, ūdens un kafijas attiecība, laiks un, iespējams, vissvarīgākais, zaļās kafijas kvalitāte ir ļoti svarīga garšīgas kausa ražošanā. Kā mēs kontrolējam šos mainīgos lielumus, kas ļauj šo kausu reproducēt.

Cik spēcīgs tas ir Joe kauss?

Līdztekus psiholoģiskajam un vides ieguldījumam, kāpēc kafejnīcā baristai gatavota kafijas tase tik labi, mums ir jāapsver paša gatavošanas metode.

Mēs, cilvēki, šķiet, patīk dzērieni, kas satur kafijas sastāvdaļas (organiskās skābes, Maillard produkti, esteri un heterocikli, lai minētu dažus) ar 1,2 līdz 1,5 masas procentiem (tāpat kā filtru kafijā), kā arī dod priekšroku dzērieniem, kas satur 8 līdz 10 procentus pēc masas (kā espresso). Koncentrācijas ārpus šīm robežām ir grūti izpildāmas. Ir ierobežots skaits tehnoloģiju, kas nodrošina 8 līdz 10 procentu koncentrāciju, espresso mašīna ir pazīstamākā.

Tomēr ir daudz veidu, kā panākt dzērienu, kas satur 1,2 līdz 1,5 procentus kafijas. Pārlešana, turku, arābu, aeropresa, franču preses, sifona vai partijas kausēšanas (tas ir, regulāra pilienu) aparāti - katrs no tiem ražo kafiju, kas garšo ap šo koncentrāciju. Šīs brew metodes arī lepoties priekšrocība salīdzinājumā ar to espresso kolēģi: Tie ir lēti. Espresso mašīna var pagatavot šīs koncentrācijas dzērienu: Americano, kas ir tikai espresso shot, kas atšķaidīts ar ūdeni līdz filtra kafijas koncentrācijai.

Skatīt arī: Kafijas zinātnieki atrod optimālu kausu skaitu veselīgai sirdij

Visas šīs metodes rada aptuveni tādu pašu kafijas daudzumu glāzē. Tātad, kāpēc viņi var nobaudīt tik atšķirīgu?

Kad kafija atbilst ūdenim

Zemu koncentrācijas metožu robežās ir divas brūvēšanas ierīces - tās, kas pilnībā iegremdē kafiju uzūdens ūdenī un tās, kas ieplūst ūdeni caur kafijas gultni.

No fiziskā viedokļa galvenā atšķirība ir tā, ka kafijas daļiņu temperatūra pilna iegremdēšanas sistēmā ir augstāka. Kafijas ekstrakcijas lēnākā daļa nav ātrums, kādā savienojumi izšķīst no daļiņu virsmas. Drīzāk tas ir ātrums, kādā kafijas aromāts pārvietojas caur cieto daļiņu uz ūdens un kafijas interfeisu, un šis ātrums palielinās temperatūrā.

Augstāka daļiņu temperatūra nozīmē, ka vairāki garšīgi savienojumi, kas notverti kafijas daļiņās, tiks iegūti. Bet augstāka temperatūra arī ļauj vairākiem nevēlamiem savienojumiem izšķīst ūdenī. Specialitātes kafijas asociācija piedāvā aromāta riteni, kas palīdz mums runāt par šīm garšām - no zaļiem / veģetāriem vai papīriem / apcirptiem līdz brūnam cukuram vai žāvētiem augļiem.

Pārplūdes un citas caurplūdes sistēmas ir sarežģītākas. Atšķirībā no pilnas iegremdēšanas metodēm, ja laiks tiek kontrolēts, caurplūdes laiks ir atkarīgs no maluma lieluma, jo pamatnes kontrolē plūsmas ātrumu.

Arī ūdens un kafijas attiecība ir svarīga kafijas pagatavošanas laikā. Vienkāršāk smalcinot smalcināšanu, lai palielinātu ekstrakciju, vienmēr mainās alus pagatavošanas laiks, jo ūdens smalkāku iemeslu dēļ kļūst lēnāks. Ūdens un kafijas attiecību var palielināt, izmantojot mazāk kafijas, bet, samazinot kafijas masu, arī samazinās kafijas pagatavošanas laiks. Tādējādi filtru kafijas pagatavošanas optimizācija ir daudzdimensionāla un sarežģītāka nekā pilnīgas iegremdēšanas metodes.

Citi mainīgie, lai mēģinātu kontrolēt

Pat ja jūs varat optimizēt savu pagatavošanas metodi un aparatūru, lai precīzi atdarinātu savu iecienītāko baristu, joprojām pastāv gandrīz noteikta iespēja, ka jūsu mājās gatavotais ēdiens būs atšķirīgs no kafejnīcām. Ir trīs izsmalcinātības, kam ir milzīga ietekme uz kafijas kvalitāti: ūdens ķīmija, daļiņu izmēru sadalījums, ko rada dzirnaviņas un kafijas svaigums.

Pirmkārt, ūdens ķīmija: Ņemot vērā, ka kafija ir skābs dzēriens, jūsu alus ūdens skābums var būtiski ietekmēt. Alus ūdens, kurā ir zems kalcija jonu un bikarbonāta (HCO₃⁻) līmenis, tas ir, mīksts ūdens, radīs ļoti skābu kausu, ko dažreiz sauc par skābu. Brew water, kas satur augstu HCO₃⁻ - parasti cietā ūdens - daudzumu, radīs krīta kausu, jo bikarbonāts ir neitralizējis lielāko daļu kafijas aromātisko skābju.

Ideālā variantā mēs vēlamies pagatavot kafiju ar ūdeni, kas satur ķīmiju, kaut kur pa vidu. Bet ir laba iespēja, ka nezināt bikarbonāta koncentrāciju savā krāna ūdenī, un neliela pārmaiņa ir liela atšķirība. Lai nobaudītu triecienu, izmēģiniet kafiju ar Evian - vienu no augstākajiem bikarbonāta koncentrācijas ūdeņiem ar ūdeni, kas ir 360 mg / l.

Daļiņu izmēru sadalījums jūsu dzirnaviņas ražošanā ir kritisks.

Katrs kafijas entuziasts pamatoti pateiks, ka asmeņu smalcinātāji ir nelabvēlīgi, jo tie rada šķietami nejaušu daļiņu izmēru sadalījumu; tur var būt gan pulveris, gan būtībā veselas kafijas pupiņas. Alternatīva - frēzmašīna, aprīkota ar diviem metāla gabaliem ar zobiem, kas sagriež kafiju pakāpeniski mazākos gabalos. Tie ļauj daļiņu daļiņu pārvēršanu caur atveri tikai tad, kad tie ir pietiekami mazi.

Tomēr ir strīds par to, kā optimizēt sasmalcināšanas iestatījumus, izmantojot frēzmašīnu. Viena doma skola atbalsta kafijas smalcināšanu pēc iespējas smalkāk, lai maksimāli palielinātu virsmas laukumu, kas ļauj izbaudīt garšīgākās garšas augstākās koncentrācijās. Konkurējošā skola atbalsta slīpēšanu pēc iespējas rupjāk, lai mazinātu smalku daļiņu veidošanos, kas rada negatīvas garšas. Varbūt visnoderīgākais padoms šeit ir noteikt, kas jums patīk vislabāk, pamatojoties uz jūsu garšas izvēli.

Visbeidzot, pašas kafijas svaigums ir ļoti svarīgs. Grauzdēta kafija satur ievērojamu daudzumu CO₂ un citu gaistošu vielu, kas notverti cietajā kafijas matricā: laika gaitā šīs gāzveida organiskās molekulas izkļūs no pupiņām. Mazāk gaistošu vielu nozīmē mazāk garšīgu kafiju. Lielākā daļa kafejnīcu neiesniegs kafiju vairāk nekā četras nedēļas no cepšanas datuma, uzsverot, cik svarīgi ir izmantot svaigi grauzdētas pupiņas.

Skatiet arī: IBM patentu plānus, lai sniegtu jums kafiju pa droni, pēc jūsu prāta lasīšanas

Var samazināt mīkstināšanas ātrumu, dzesējot kafiju (kā aprakstīts Arrhenius vienādojumā). Kamēr jums nevajadzētu atdzesēt savu kafiju atvērtā traukā (ja vien nevēlaties zivju pirkstu), kafijas uzglabāšana hermētiskā traukā saldētavā ievērojami paildzinās svaigumu.

Tāpēc nejūtos slikti, ka jūsu rūpīgi pagatavotā kafijas tasīte mājās nekad nesalīdzina to, ko pērkat kafejnīcā. Ir vairāki mainīgie lielumi - zinātniski un citādi -, kas jārīkojas, lai iegūtu vienu visaugstāko kausu. Pārliecinieties, ka lielākā daļa no šiem mainīgajiem lielumiem nav optimizēti ar kādu matemātisku algoritmu, bet gan ar kādu mēli. Vissvarīgākais ir tas, ka jūsu kafija jums ir laba… pagatavojiet pēc brūvēšanas.

Šis raksts sākotnēji tika publicēts Kristofera H. Hendona sarunā. Lasiet oriģinālo rakstu šeit.