Brewing 'n Groot koppie koffie hang af van chemie en fisika

koffie 9 28
Wat kan jy doen om 'n meer perfekte brou te verseker? Chris Hendon, CC BY-ND

Koffie is uniek onder artisanale drank, aangesien die brouery 'n belangrike rol in die gehalte van die verbruikspunt speel. In teenstelling, drinkers koop drank en wyn as klaarprodukte; hul enigste verbruiker-beheerde veranderlike is die temperatuur waarop jy hulle drink.

Hoekom is dit dat koffie wat deur 'n barista by 'n kafee geproduseer word, altyd smaak anders as dieselfde boontjies tuisgebroei?

Dit kan tot hul jare van opleiding lei, maar meer waarskynlik is dit hul vermoë om die beginsels van chemie en fisika te benut. Ek is vandag 'n materiaalchemikus, en baie van die fisiese oorwegings wat ek op ander vaste stowwe toepas, geld hier. Die veranderlikes van temperatuur, waterchemie, deeltjiegrootteverdeling, verhouding van water tot koffie, tyd en miskien die belangrikste van die gehalte van die groen koffie speel almal 'n belangrike rol in die vervaardiging van 'n lekker koppie. Dit is hoe ons hierdie veranderlikes beheer wat toelaat dat die koppie reproduceerbaar is.

Hoe sterk 'n koppie joe?

Behalwe die sielkundige en omgewingsbydraes waarom 'n Barista-voorbereide koppie koffie so lekker in die kafee smake, moet ons die brou-metode self oorweeg.

Ons mense hou van drankies wat koffiekomponente bevat (organiese sure, Maillard-produkte, esters en heterosiklusse, om 'n paar te noem) by 1.2 tot 1.5 persentasie (soos in filterkoffie), asook drank wat 8 tot 10 persentasie bevat, deur massa (soos in espresso). Konsentrasies buite hierdie reekse is uitdagend om uit te voer. Daar is 'n beperkte aantal tegnologieë wat 8 tot 10 persentasie konsentrasies behaal, die espresso-masjien is die bekendste.

Daar is egter baie maniere om 'n drankie te kry wat 1.2 tot 1.5-persentasie koffie bevat. 'N Oorspan, Turkse, Arabiese, AeroPress, Franse pers, sifon of batch brouw (dit is 'n gereelde drup) apparaat - elkeen produseer koffie wat goed om hierdie konsentrasies proe. Hierdie brou-metodes het ook 'n voordeel bo hul espresso-eweknie: hulle is goedkoop. 'N espresso masjien kan 'n drankie van hierdie konsentrasie produseer: die Americano, wat net 'n espresso-skoot verdun met water tot die konsentrasie van filter koffie.

Al hierdie metodes lei tot ongeveer dieselfde hoeveelheid koffie in die beker. So hoekom kan hulle so anders proe?

Wanneer koffie aan die water kom

In die lae konsentrasiemetodes is daar twee gesinne brouwerheid - diegene wat die koffie in die brouwwater en die wat die water deur die koffiebed vloei, ten volle dompel.

Uit 'n fisiese perspektief is die groot verskil dat die temperatuur van die koffie deeltjies hoër is in die volle onderdompelingstelsel. Die stadigste deel van koffie-ekstraksie is nie die tempo waarteen verbindings oplos van die deeltjiesoppervlak nie. Inteendeel, dit is die spoed waarteen koffie geur deur die soliede deeltjie beweeg na die water-koffie koppelvlak, en hierdie spoed verhoog met temperatuur.

'N hoër deeltjie temperatuur beteken dat meer van die lekker verbindings vasgevang in die koffie deeltjies sal onttrek word. Maar hoër temperatuur laat ook meer van die ongewenste verbindings in die water oplos. Die Specialty Coffee Association bied 'n smaakwiel Om ons te help praat oor hierdie geure - van groen / vegetatief of papery / muf tot bruinsuiker of gedroogde vrugte.

Gieter-oor-en ander vloei-stelsels is meer kompleks. In teenstelling met die volle onderdompelingsmetodes waar die tyd beheer word, hang die deurbreekstye af van die maalgrootte, aangesien die gronde die vloeitempo beheer.

Die water-tot-koffie verhouding maak ook saak in die brouwtyd. Eenvoudig maal meer slyp om ekstraksie te verhoog, verander altyd die brouwtyd, aangesien die water stadiger deur fyner gronde beweeg. 'N Mens kan die verhouding tussen water en koffie verhoog deur minder koffie te gebruik, maar namate die massa koffie verminder word, verminder die brouwtyd ook. Optimalisering van filterkoffie-brouery is dus multidimensioneel en moeiliker as volledige onderdompelingsmetodes.Brewing 'n Groot koppie koffie hang af van chemie en fisika

Ander veranderlikes om te probeer beheer

Selfs as jy jou brouwmetode en -apparate kan optimaliseer om jou gunsteling barista presies te naboots, is daar steeds 'n bykans moontlike kans dat jou tuisbrou anders sal proe as die kafee. Daar is drie subtiliteite wat 'n geweldige impak op die koffie kwaliteit het: water chemie, deeltjiegrootte verspreiding wat deur die slyp en koffie varsheid geproduseer word.

Eerstens, waterchemie: Gegee koffie is 'n suurdrank, die suurheid van jou brouwwater kan 'n groot effek hê. Broodwater met lae vlakke van kalsium-ione en bikarbonaat (HCO3-) - dit is sagte water - sal tot 'n hoogs suurbeker lei, wat soms as suur beskryf word. Brew water wat hoë gehaltes HCO3 bevat - tipies harde water - sal 'n krieketbeker produseer, aangesien die bikarbonaat die meeste smaaklike sure in die koffie geneutraliseer het.

Ideaal gesproke wil ons brou koffie met water Chemie bevat êrens in die middel. Maar daar is 'n goeie kans dat jy nie die bikarbonaatkonsentrasie in jou eie kraanwater ken nie, en 'n klein verandering maak 'n groot verskil. Om die impak te proe, probeer om koffie te drink met Evian - een van die hoogste bikarbonaat konsentrasie gebottelde water, teen 360 mg / L.

Die deeltjiegrootteverspreiding wat u slypprodusent lewer, is ook van kritieke belang.

Elke koffie-entoesias sal met reg vertel dat lemelslepels ongunstig is omdat hulle 'n skynbare ewekansige deeltjiegrootteverspreiding produseer; daar kan albei poeier en hoofsaaklik heeltemal koffiebone bestaan. Die alternatief, 'n graankorrel, beskik oor twee stukke metaal met tande wat die koffie in kleiner stukke gesny het. Hulle laat grond deeltjies slegs deur 'n diafragma toe sodra hulle klein genoeg is.

Brewing 'n Groot koppie koffie hang af van chemie en fisikaOp soek na 'n meer ewe slyp. Aaron Itzerott op Unsplash, CC BY

Daar is twyfel oor hoe om grindinstellings te optimaliseer by die gebruik van 'n graanmasjien. Een denkskool help om die koffie so fyn as moontlik te sny om die oppervlak te maksimeer, waarmee jy die lekkerste geure in hoër konsentrasies kan uittreksel. Die mededingende skool beweer dat dit so growwe moontlik maal om die produksie van fyn deeltjies wat negatiewe geure veroorsaak, te verminder. Miskien is die nuttigste raad hier om te bepaal wat u die beste hou, gebaseer op u smaakvoorkeur.

Ten slotte is die varsheid van die koffie self noodsaaklik. Geroosterde koffie bevat 'n beduidende hoeveelheid CO₂ en ander Vlugtige stowwe vasgevang binne die soliede koffie matriks: Met verloop van tyd sal hierdie gasvormige organiese molekules die boon ontsnap. Minder vlugtige toestande beteken 'n minder lekker koppie koffie. Die meeste kafees sal nie meer as vier weke koffie uit die gebraaide datum bedien nie, en beklemtoon die belangrikheid van varsgeroosterde boontjies.

'N Mens kan die tempo van staling verminder deur die koffie af te koel (soos beskryf deur die Arrhenius vergelyking). Terwyl jy nie jou koffie in 'n oop vaartuig moet afkoel nie (tensy jy visvingerbrousjies wil hê), hou koffie in 'n lugdigte houer in die vrieskas die versheid aansienlik verleng.

Die gesprekMoet dus nie sleg voel dat jou versigtig gebroke koppie koffie by die huis nooit stapel op wat jy by die kafee koop nie. Daar is baie veranderlikes - wetenskaplik en andersins - dit moet wrangled word om 'n enkele superlative beker te produseer. Maak gerus dat die meeste van hierdie veranderlikes nie deur sommige geoptimaliseer word nie wiskundige algoritme, maar eerder deur iemand se tong. Wat belangrik is, is dat jou koffie smaaklik vir jou smaak ... brou na brou.

Oor Die Skrywer

Christopher H. Hendon, Assistent Professor in Rekenaarmateriaal en Chemie, Universiteit van Oregon

Hierdie artikel is oorspronklik gepubliseer op Die gesprek. Lees die oorspronklike artikel.

Verwante Boeke:

{amazonWS: search index = Boeke; sleutelwoorde = koffie breek; maxresults = 3}

enafarzh-CNzh-TWtlfrdehiiditjamsptrues

volg InnerSelf op

Google-plus-ikoonFacebook-ikoonTwitter-ikoonrss-ikoon

Kry die nuutste per e-pos

Emailcloak = {af}

volg InnerSelf op

Google-plus-ikoonFacebook-ikoonTwitter-ikoonrss-ikoon

Kry die nuutste per e-pos

Emailcloak = {af}