Исследователи из США применили методы гидродинамики для оптимизации процесса заваривания фильтр-кофе. Результаты показали: чтобы добиться насыщенного вкуса и сократить расход кофе, воду следует лить в воронку с высоты более 20 сантиметров и делать это медленно. Эти открытия, опубликованные в журнале Physics of Fluids, позволяют взглянуть на привычный утренний ритуал с научной точки зрения, передает inbusiness.kz со ссылкой на издание N+1.
Авторами работы стали физики под руководством Арнольда Матейссена (Arnold Mathijssen) из Университета Пенсильвании. Они рассмотрели процесс заваривания как гидродинамическое явление и обнаружили, что при определенных условиях в воронке возникает лавинный эффект, который усиливает смешивание частиц в кофейной массе и повышает эффективность экстракции.
Чтобы понять, как именно вода взаимодействует с гранулированным слоем кофе, ученые использовали прозрачные гранулы силикагеля, которые имитировали кофейный слой. В ходе эксперимента применялась рапидная съемка и лазерное освещение, позволившие визуализировать потоки воды при разных параметрах пролива.
Физики варьировали высоту, с которой лилась вода, от 2,5 до 22,5 сантиметров. Это позволило получить два режима потока:
- один — с толщиной струи 3–5 мм и расходом около 15 граммов в секунду,
- второй — с толщиной 1–2 мм и расходом, примерно, 5 граммов в секунду.
После пролива ученые измерили показатель total dissolved solids — общее количество растворенных веществ, напрямую связанное с вкусовыми качествами напитка. Чем выше этот показатель, тем более насыщенным получается кофе.
Выяснилось, что при падении с высоты вода приобретает импульс, который усиливает движение внутри кофейного слоя. Это приводит к смещению гранул в нижней части воронки и вызывает лавинный эффект: частицы сбоку теряют устойчивость и начинают скатываться вниз, смешиваясь с остальной массой. Это перемешивание способствует более равномерной и глубокой экстракции растворимых веществ из кофе.
Таким образом, основной вывод исследователей заключается в следующем: чтобы добиться насыщенного вкуса кофе и при этом использовать меньше зерна, воду нужно лить медленно и с высоты более 20 сантиметров.
Если объем кофейного сырья не сокращается, такой способ позволяет достичь максимально насыщенного вкуса и высокой крепости напитка.
Научный подход к процессу заваривания открывает новые горизонты как для бариста, так и для любителей кофе по всему миру. Физика вновь доказала, что даже в самой повседневной привычке скрываются интересные закономерности и потенциал для улучшения.
Читайте по теме:
Почему опасно есть сладкое на ночь
