Brewing Suuri kuppi kahvia riippuu kemiasta ja fysiikasta

kahvi 9 28
Mitä voit tehdä varmistaaksesi täydellisemmän haudutuksen? Chris Hendon, CC BY-ND

Kahvi on ainutlaatuinen käsityöläisten juomien keskuudessa, sillä panimolla on merkittävä rooli sen laadussa kulutuspaikassa. Sitä vastoin juomat ostavat lopputuotteina olutta ja viiniä; niiden ainoa kuluttajaohjattu muuttuja on lämpötila, jolla juot niitä.

Miksi kahvila, jonka barista on valmistanut kahvilassa, aina maistuu erilaiselta kuin kotona valmistetut samat pavut?

Se voi olla heidän koulutusvuosiensa aikana, mutta todennäköisemmin se on heidän kykynsä hyödyntää kemian ja fysiikan periaatteita. Olen materiaalien kemisti päivittäin, ja monet fyysiset näkökohdat, joita olen soveltanut muihin kiintoaineisiin, ovat täällä. Lämpötilan, vesikemian, hiukkaskokojakauman, veden ja kahvin välisen suhteen, ajan ja ehkä kaikkein tärkeimmän vihreän kahvin laadun muuttujat ovat ratkaisevassa asemassa maukkaan kupin tuottamisessa. Se, miten me hallitsemme näitä muuttujia, jotka mahdollistavat sen, että kuppi on toistettavissa.

Kuinka voimakas kuppi joe?

Psykologisen ja ympäristöllisen panoksen lisäksi, miksi barista valmistettu kuppi kahvia maistuu niin hyvältä kahvilassa, meidän on harkittava itse keittomenetelmää.

Me ihmiset näyttävät pitävän juomia, jotka sisältävät kahvin ainesosia (orgaaniset hapot, Maillard-tuotteet, esterit ja heterosyklit, muutamia mainitakseni) 1.2: ssa 1.5-painoprosenttiin (kuten suodatinkahvissa), ja suosivat myös 8ia sisältäviä juomia 10-prosentteihin. massa (kuten espressossa). Näiden alueiden ulkopuolella olevat pitoisuudet ovat haastavia toteuttaa. On olemassa rajallinen määrä tekniikoita, jotka saavuttavat 8in 10-prosenttipitoisuuksiin, espressokeitin on tutumpi.

On kuitenkin monia tapoja saavuttaa 1.2: n sisältävä juoma 1.5-prosentin kahviin. Kierrätys, turkkilainen, arabia, aeropress, ranskalainen lehdistö, sifoni tai panoslaite (eli säännöllinen tiputus) - kukin tuottaa kahvia, joka maistuu hyvältä näiden pitoisuuksien ympärillä. Näillä keittomenetelmillä on myös etu verrattuna espresso-vastineeseen: ne ovat halpoja. Espressokeitin voi valmistaa tämän konsentraation juoman: Americanon, joka on vain espressokuva, joka on laimennettu vedellä suodatinkahvin pitoisuuteen.

Kaikki nämä menetelmät johtavat kuppiin suunnilleen saman määrän kahvia. Joten miksi he voivat maistaa niin erilaisia?

Kun kahvi täyttää veden

Alhaisen konsentraation menetelmissä on kaksi haudutuslaitteen ryhmää - ne, jotka upottavat kahvin täysin panimoveteen ja ne, jotka virtaavat vettä kahvipesän läpi.


Hanki viimeisin InnerSelfistä


Fyysisestä näkökulmasta suurin ero on se, että kahvipartikkelien lämpötila on korkeampi täydellisessä upotusjärjestelmässä. Kahvin uuttamisen hitain osa ei ole nopeus, jolla yhdisteet liukenevat hiukkaspinnasta. Pikemminkin se on nopeus, jolla kahvin maku liikkuu kiinteän hiukkasen läpi veden ja kahvin väliseen liitäntään, ja tätä nopeutta lisätään lämpötilassa.

Korkeampi hiukkaslämpötila tarkoittaa sitä, että enemmän kahvin hiukkasiin jääneitä maukkaita yhdisteitä uutetaan. Mutta korkeampi lämpötila antaa myös enemmän ei-toivottuja yhdisteitä liukenemaan veteen. Specialty Coffee Association esittelee a maku pyörä auttaa meitä puhumaan näistä makuista - vihreästä / kasvullisesta tai papery / mustyista ruskeaan sokeriin tai kuivattuihin hedelmiin.

Virtaus ja muut läpivirtausjärjestelmät ovat monimutkaisempia. Toisin kuin täydelliset upotusmenetelmät, joissa aika on säädetty, virtauksen läpimenoaika riippuu jauhemäärästä, koska perusteet ohjaavat virtausnopeutta.

Veden ja kahvin välinen suhde merkitsee myös hautumisaikaa. Yksinkertaisesti hienomman jauhamisen lisääminen uuttamisen lisäämiseen vaihtelee aina hautumisaikaa, koska vesi imeytyy hitaammin hienompien syiden kautta. Veden ja kahvin välistä suhdetta voidaan lisätä käyttämällä vähemmän kahvia, mutta kun kahvin massa vähenee, myös kahvin aika vähenee. Suodattimen kahvin valmistuksen optimointi on siten moniulotteinen ja hankalampi kuin täydelliset upotusmenetelmät.Brewing Suuri kuppi kahvia riippuu kemiasta ja fysiikasta

Muut muuttujat, joita yritetään hallita

Vaikka pystyt optimoimaan keittomenetelmäsi ja -laitteesi tarkasti jäljittelemään suosikkibaristiasi, on vielä lähes tietty mahdollisuus, että kodin hautuminen maistuu erilaiselta kuin kahvila. On kolme hienovaraisuutta, joilla on valtava vaikutus kahvin laatuun: vesikemia, hiomakoneen tuottama hiukkaskokojakauma ja kahvin tuoreus.

Ensinnäkin, vesikemia: Koska kahvi on hapan juomaa, hautumisveden happamuudella voi olla suuri vaikutus. Brew water, jossa on sekä kalsiumioneja että bikarbonaattia (HCO₃⁻), eli pehmeää vettä, sisältää hyvin hapan kupin, jota joskus kutsutaan hapaksi. Brew water, joka sisältää suuria määriä HCO2: ta - tyypillisesti kovaa vettä - tuottaa kalkkikupin, koska bikarbonaatti on neutraloinut suurimman osan kahvissa olevista aromihapoista.

Ihannetapauksessa haluamme hauduta kahvia vedellä sisältää kemian jossain keskellä. Mutta on hyvä mahdollisuus, ettet tiedä bikarbonaattikonsentraatiota omassa vesijohtovedessä, ja pieni muutos on suuri ero. Voit maistella vaikutusta kokeilemalla kahvia Evianin kanssa, joka on yksi korkeimmista bikarbonaattikonsentraatio pullotetuista vesistä, 360 mg / L: ssä.

Myös hiomakoneen hiukkaskokojakauma on kriittinen.

Jokainen kahviharrastaja kertoo oikein, että terähiomakoneet ovat epäedullisia, koska ne tuottavat näennäisesti satunnaisen hiukkaskokojakauman; olemassa voi olla sekä jauhetta että olennaisesti kokonaisia ​​kahvipapuja. Vaihtoehtoinen, poraushiomakone, sisältää kaksi metalliosaa, joiden hampaat leikkaavat kahvin vähitellen pieniksi paloiksi. Ne mahdollistavat hiukkasmaisten hiukkasten aukon vain, kun ne ovat riittävän pieniä.

Brewing Suuri kuppi kahvia riippuu kemiasta ja fysiikastaEtsitkö tasaisempaa jauhamista. Aaron Itzerott Unsplashissä, CC BY

On olemassa väittää, miten jauhojen asetukset optimoidaan kun käytät poraushiomakoneita. Yksi ajatuskorkeakoulu tukee kahvin jauhamista mahdollisimman hienoksi pinnan maksimoimiseksi, jolloin voit maistaa herkullisia makuja suuremmissa pitoisuuksissa. Kilpailukoulu kannattaa jyrsintä mahdollisimman karkeasti, jotta minimoidaan hienojen hiukkasten tuotanto, joka antaa negatiivisia makuja. Ehkä kaikkein hyödyllisin neuvoja tässä on määrittää, mitä pidät parhaiten makuelementtisi perusteella.

Lopuksi kahvin tuoreus on ratkaisevan tärkeää. Paahdettu kahvi sisältää huomattavan määrän hiilidioksidia ja muita haihtuvat aineet, jotka jäävät kiinteän kahvimatriisin sisään: Ajan kuluessa nämä kaasumaiset orgaaniset molekyylit poistuvat papuista. Vähemmän haihtuvia aineita tarkoittaa vähemmän maukasta kahvia. Useimmat kahvilat eivät tarjoa kahvia yli neljän viikon ajan paahtopäivästä korostaen, kuinka tärkeää on käyttää juuri paahdettuja papuja.

Voidaan kaventaa stalingin nopeutta jäähdyttämällä kahvia (kuten on kuvattu julkaisussa. \ T Arrhenius-yhtälö). Vaikka sinun ei pitäisi jäähdyttää kahvia avoimessa astiassa (ellet halua kalan sormea), kahvin säilyttäminen ilmatiiviissä astiassa pakastimessa pidentää huomattavasti tuoreutta.

ConversationJoten älä tunne pahaa, että huolellisesti keitetty kupillinen kahvia kotona ei pinoudu siihen, mitä ostat kahvilassa. On olemassa monia tieteellisiä ja muuten muuttuvia muuttujia, jotka on käsiteltävä tuottamaan yksi ylivertainen kuppi. Ottaa mukavasti, että jotkut näistä muuttujista eivät optimoi matemaattinen algoritmi, vaan jonkun kielellä. Mikä tärkeintä on, että kahvisi maistuu hyvältä… hautua keittämisen jälkeen.

Author

Christopher H. Hendon, laskennallisten materiaalien ja kemian apulaisprofessori, University of Oregon

Tämä artikkeli julkaistiin alunperin Conversation. Lue alkuperäinen artikkeli.

Liittyvät kirjat:

{amazonWS: searchindex = Kirjat; avainsanat = kahvin valmistus; maxresults = 3}

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

seuraa InnerSelfia

facebook-kuvakeTwitter-kuvakeRSS-kuvake

Hanki uusimmat sähköpostitse

{Emailcloak = off}