Химики разработали новый метод оценки вкуса кофе с помощью электричества

Кристофер Хендон, химик из Орегонского университета, представил инновационный способ измерения вкусового профиля кофе. В исследовании, опубликованном в журнале Nature Communications, описывается метод анализа напитка путем пропускания через образец электрического тока. Это открытие стало продолжением многолетней работы ученого по изучению физико-химических процессов, влияющих на качество чашки кофе.

От математических моделей к идеальному эспрессо

Ранее группа исследователей под руководством Хендона уже занималась вопросами оптимизации заваривания. В 2020 году ими была разработана математическая модель, позволяющая стабильно воспроизводить вкус эспрессо при минимизации издержек. Сложность процесса заключается в том, что при контакте с водой из кофейного зерна извлекается около 2000 различных соединений. Из-за такого химического разнообразия бариста бывает трудно добиться идентичного вкуса в каждой новой порции.

В основу расчетов лег показатель выхода экстракции — доля кофейных веществ, которые растворяются и попадают в итоговый напиток. Этот параметр напрямую зависит от управления потоком воды и давлением при прохождении жидкости через слой молотого кофе. Примечательно, что математический алгоритм базируется на принципах движения ионов лития в электродах аккумуляторов, так как этот процесс физически подобен растворению молекул кофе.

Проблема статического электричества при помоле

В ходе дальнейших изысканий эксперты сосредоточились на изучении причин формирования микроскопических комков, которые возникают при очень мелком помоле. Исследование показало, что основным виновником является статическое электричество, возникающее из-за трения и разрушения зерен. В науке это явление называют трибоэлектричеством — накоплением противоположных электрических зарядов на поверхностях двух разных материалов при их контакте.

Аналогичное накопление заряда происходит и во время извержений вулканов. К работе над проектом были привлечены вулканологи Джозеф Дюфек и Джошуа Мендес Харпер, которые заметили поразительное сходство между поведением кофейной пыли и облаками вулканического пепла, состоящими из магмы и водяного пара.

Научное подтверждение метода капли воды

Серия экспериментов подтвердила, что добавление небольшого количества воды в кофейные зерна непосредственно перед помолом существенно снижает электростатический заряд. В профессиональной среде этот прием известен как метод капли Росса, однако группа Хендона стала первой, кто провел строгие научные испытания этого способа и измерил реальный заряд на различных сортах кофе.

Применение этой техники дает несколько преимуществ:

• значительное уменьшение образования комков в молотом кофе;
• сокращение потерь продукта при помоле;
• обеспечение равномерного и стабильного потока воды через кофейную таблетку;
• достижение более чистого и насыщенного вкуса эспрессо.