Miłośnicy kawy od dawna spierają się o to, jak przygotować idealną filiżankę ulubionego napoju. Swoje trzy grosze na ten temat dorzucili niedawno naukowcy z Uniwersytetu w Oregonie. Według nich odrobina wody dodana do ziaren kawy jeszcze przed procesem mielenia wydobędzie z nich bardziej intensywny smak.
Pękanie i tarcie ziaren kawy podczas mielenia generuje pewien ładunek elektryczności statycznej. To powoduje, że drobinki zmielonej kawy zlepiają się w większe grudki i przyklejają do młynka. Ale ziarna kawy o wyższej wilgotności wytwarzają mniej elektryczności statycznej, co, jak wskazują naukowcy, pozwala wydobyć z nich intensywniejszy aromat.
Opis i rezultaty badań ukazały się na łamach pisma „Matter” (DOI: 10.1016/j.matt.2023.11.005).
Cały trik polega na zmniejszeniu ilości elektryczności statycznej powstającej podczas mielenia ziaren kawy, która w przeciwnym razie powoduje ich zlepianie się i zatykanie młynka. Ten zabieg, jak twierdzą badacze, pozwala wydobyć z ziaren kawy bardziej intensywny smak.
- Wilgoć, niezależnie od tego, czy jest to wilgoć resztkowa wewnątrz ziaren kawy, czy wilgoć zewnętrzna dodana przed mieleniem, decyduje o ilości ładunku powstającego podczas tego procesu – mówi Christopher Hendon, chemik z Uniwersytetu w Oregonie. - Woda nie tylko zmniejsza elektryczność statyczną, a tym samym zmniejsza bałagan podczas mielenia, ale może również mieć duży wpływ na intensywność napoju i potencjalnie na możliwość dostępu do wyższych stężeń korzystnych smaków – dodaje.
Hendon bada kawę od lat. We wcześniejszych pracach wskazywał, że zamrażanie ziaren kawy poprawia smak przygotowanego z nich napoju. Co ciekawe, w nowych badaniach połączył siły z... wulkanologiem z Uniwersytetu Oregonu, Joshuą Méndezem Harperem (obecnie na Uniwersytecie Stanowym w Portland). Razem uczeni zbadali, które rodzaje kawy mają tendencję do zlepiania się podczas ich mielenia, dlaczego tak się dziej i jak wpływa to na efekt końcowy całego procesu, czyli kawę.
Naukowcy wzięli na warsztat kilka marek kawy kupionych w sklepie. Zbadali też ziarna palone przez nich samych w laboratorium. Ziarna te pochodziły z różnych plantacji i różniły się czasem palenia, co się przełożyło na to, ile zawierają w sobie wilgoci. Zmierzyli elektryczność statyczną w każdej porcji zmielonych ziaren. Zbadali też wielkość drobinek świeżo zmielonej kawy no i oczywiście smak naparu.
Mielenie ziaren kawy na malutkie drobinki powoduje duże tarcie, gdy ziarna ocierają się o siebie i pękają. Generuje to elektryczność statyczną. Jak zauważył Harper, podobnie dzieje się w chmurach pyłów wulkanicznych, gdy drobinki materii wyrzucone z wnętrza Ziemi ocierają się o siebie tworząc wyładowanie atmosferyczne, czyli piorun.
- Podczas erupcji magma rozpada się na wiele małych kawałeczków, które następnie wydostają się z wulkanu w postaci wielkiego pióropusza. Podczas całego procesu drobinki te ocierają się o siebie tworząc ładunek i w efekcie błyskawicę. W uproszczeniu przypomina to mielenie kawy, podczas której bierze się ziarna i rozdrabnia je na drobny proszek wyjaśnia Harper.
Naukowcy nie stwierdzili związku między elektrycznością statyczną a krajem pochodzenia kawy ani metodą jej przetwarzania. Powiązali ją natomiast z wilgocią i wielkością drobinek zmielonej kawy. Mniejszy ładunek elektrostatyczny tworzył się, gdy kawa miała wyższą zawartość wilgoci i gdy była mielona na grubsze kawałki. Naukowcy wykazali, że większość elektryczności statycznej w mielonej kawie powstaje w wyniku pękania ziaren podczas mielenia, a w mniejszym stopniu z tarcia między nimi.
Jeśli chodzi o rodzaje ziaren, które mają tendencję do zlepiania się podczas mielenia, to suchsze i ciemniejsze ziarna użyte w eksperymentach wytworzyły więcej ładunków elektrostatycznych niż jaśniejsze ziarna. Naukowcy podejrzewają, że może to wynikać z tego, że ciemniejsze ziarna, czyli dłużej palone, są bardziej kruche i mają najmniej wilgoci.
Naukowcy wykazali również, że dodanie przed mieleniem odrobiny wody do ziaren kawy skutkowało dłuższym czasem ekstrakcji kawy i mocniejszym naparem. Chociaż potrzebne są dalsze eksperymenty, aby przetestować różne typy młynków i metody parzenia, badacze doszli do wniosku, że dodanie wilgoci do ziaren kawy rozwiązuje problem zbrylania się drobinek podczas mielenia oraz słabej ekstrakcji, pomagając jednocześnie w uzyskaniu smaczniejszego napoju. Hendon zaleca dodanie około 20 mikrolitrów (1 litr = 1 000 000 mikrolitrów) wody na gram kawy, aby poprawić konsystencję i smak kawy.
Ale badania nad kawą mogą także sporo wnieść do nauk o Ziemi. - Jest dużo informacji na temat tego, jak kawa pęka i jak wchodzi w interakcję z wodą. Badania te mogą pomóc w rozwiązaniu równoległych problemów w geofizyce – niezależnie od tego, czy chodzi o osuwiska, erupcje wulkanów, czy też przenikanie wody przez glebę – podkreśla Harper.
Naukowcy twierdzą też, że ich ustalenia w zakresie ekstrakcji kawy mogą mieć ogromne konsekwencje ekonomiczne dla przemysłu kawowego, którego wartość wynosi 343,2 miliarda dolarów. - Podniesienie stężenia o 10–15 proc. w przypadku tej samej suchej masy kawowej ma ogromne konsekwencje dla oszczędności pieniędzy i poprawy jakości – mówi Hendon.
Źródło: Cell Press, Science Alert, fot. Wikimedia Commons/ CC0
