Categories
General

Khoa học về cà phê: cách vật lý có thể hoàn thiện lượng caffeine của bạn

Bạn có biết nhân viên pha chế của bạn thực sự là một nhà khoa học bí mật? Tiến sĩ David Hoxley từ Khoa Hóa học và Vật lý của Đại học La Trobe đưa chúng ta vượt qua máy pha cà phê để khám phá cách phương pháp khoa học ảnh hưởng đến việc pha cà phê hàng ngày của bạn.

Cà phê xay thành các hạt trong một hệ thống phức tạp

Là một nhà vật lý và nhà công nghệ nano, Tiến sĩ David Hoxley bị thu hút bởi cách kích thước hạt ảnh hưởng đến hành vi của mọi thứ. Để nhân viên pha chế có thể khai thác tối đa cà phê mà họ đang pha, họ cần biết cách tối ưu hóa nhiều biến số ảnh hưởng đến một loại hạt cụ thể mà họ quan tâm – hạt cà phê.

“Các nhân viên pha chế có một công việc khó khăn là quyết định cách xay cà phê, cách đóng gói và cách thực hiện việc xáo trộn – đó là một hệ thống đa biến phức tạp. Họ có những hạt đậu có thể không phải lúc nào cũng giống nhau, họ có độ ẩm và trên đôi chân của họ, họ phải tìm ra cách để kết hợp tất cả lại với nhau, ”David nói.

“Đó là nơi khoa học về cà phê thực sự có thể giúp ích. Một nhà công nghệ nano như tôi có thể giúp hình ảnh về kích thước hạt mài, và xem các đặc điểm và sự phân bố hạt khác nhau ảnh hưởng như thế nào đến quá trình chiết xuất ”.

Từ chua đến đắng: kích thước hạt ảnh hưởng như thế nào đến hương vị cà phê

Nói một cách khoa học, pha cà phê là quá trình chiết xuất các hợp chất hương vị hòa tan từ hạt cà phê rang và xay. Đối với một nhân viên pha cà phê, hoàn thiện hương vị có nghĩa là đảm bảo rằng quá trình chiết xuất đạt được điểm ngọt ngào – theo đúng nghĩa đen.

Khi bạn chiết xuất cà phê, bạn nói về một hồ sơ hương vị. Một loại cà phê chưa được chiết xuất hết thực sự rất chua. Và một loại cà phê được chiết xuất quá mức thực sự rất đắng. Nhưng hai thứ kết hợp lại mang đến cho bạn một hương vị ngọt ngào, ở đâu đó ở giữa, ”David nói.

Vậy, nguyên nhân nào khiến cà phê bị chiết xuất quá mức hoặc quá mức? Theo David, kích thước của cối xay cà phê có ảnh hưởng lớn. Các hạt thô lớn hơn dễ thấm hơn, có nghĩa là nước nóng chảy qua chúng nhanh hơn. Và nếu nước chảy quá nhanh, bạn có khả năng mắc phải cà phê chưa chiết xuất hết.

Ngược lại, các hạt nhỏ hơn giữ nước lại với nhau và làm chậm dòng chảy của nó. Nhưng khi những hạt xay mịn này được ngâm trong nước quá lâu, nhiều hương vị cà phê đắng sẽ ngấm ra ngoài – dẫn đến cà phê bị chiết xuất quá mức.

Để chứng minh cho những người đánh giá cao tác động của kích thước hạt cà phê đến hương vị, David sử dụng một thí nghiệm đơn giản. Ông chiết xuất cà phê từ các loại xay khác nhau vào các cốc riêng biệt. Sau đó, sử dụng một chiếc máy gọi là máy đo phản xạ, anh ta đo có bao nhiêu chất rắn hòa tan đã được chiết xuất từ ​​cà phê.

“Đó là một thử nghiệm hoàn hảo, bởi vì nó chỉ thay đổi một biến số – kích thước xay – mà mọi người đều có thể đặt trên máy xay của riêng mình. Nhưng nó có ảnh hưởng to lớn đến hương vị. Như bạn mong đợi, nếu đó là loại xay mịn hơn, bạn chiết xuất được nhiều caffeine hơn và bạn sẽ có được hương vị đắng hơn. Cá nhân tôi thích loại cà phê gần giữa, với 1,37 tổng chất rắn hòa tan ”.
Áp suất cho cà phê espresso: tác động của xáo trộn đến sự phân bố hạt như thế nào

Phân phối hạt thêm một biến khác vào hỗn hợp. Việc kiểm tra cà phê ở kích thước nano cho thấy rằng thực tế các hạt xay là sự kết hợp của các kích thước hạt. Cối xay trung bình của bạn có các hạt có kích thước milimet được đóng gói trong số các hạt có kích thước micromet – một phần 50 của kích thước sợi tóc người.

David ví hỗn hợp kích thước hạt cà phê này với cốt liệu được sử dụng để làm bê tông. Bằng cách đóng gói các kích thước hạt khác nhau lại với nhau, bạn tạo ra một sự kết hợp mạnh mẽ có khả năng chống lại áp suất. Khả năng chống lại áp suất này rất hữu ích cho việc pha một trong những phong cách cà phê phổ biến nhất – espresso.

Espresso được ‘rút’ ra khỏi máy pha cà phê bằng cách ép nước nóng có áp suất qua các hạt cà phê nghiền mịn, để tạo ra một ‘shot’ cà phê béo ngậy. Đối với David, các loại dầu trong cà phê espresso là thứ khiến nó trở nên đặc biệt ngon.

“Nếu bạn có khả năng chống chịu áp lực tốt, thì bạn có thể chiết xuất nhiều loại dầu hơn với nước. Và phần dầu của cà phê là nơi bạn nhận được rất nhiều hương vị sâu sắc, ”ông nói.

Để tạo ra sức đề kháng này, các baristas ngâm cà phê của họ trước khi họ bắt đầu chiết xuất. Tamping cà phê giúp nén tập hợp có các kích thước hạt khác nhau, do đó giúp tăng khả năng chống lại nước nóng được đẩy vào bên trong.

Tamping cũng đảm bảo mật độ xay cà phê đồng đều. Nếu bạn có bất kỳ túi nào trong cà phê của mình – những điểm yếu có ít hạt cà phê hơn trên một cm khối – thì nước sẽ di chuyển nhanh hơn qua chúng. Và như bạn đã biết, điều đó dẫn đến cà phê chưa được chiết xuất đầy đủ.

Và mặc dù có rất nhiều sự mê tín trong giới baristas về việc bạn nên pha chế cà phê khó đến mức nào, nhưng từ góc độ vật lý học, thì thật đơn giản: “Bạn chỉ cần ấn đủ mạnh. Nếu bạn nhấn quá mạnh, nó sẽ không tạo ra bất kỳ sự khác biệt nào. ”
Áp dụng khoa học để mang lại lợi thế cho các baristas Úc

Chúng tôi tự ý thức rằng chúng tôi là một loại biếm họa khi nói đến cà phê, thứ xa xỉ hàng ngày. Nhưng với một chút khoa học và sự khiêm tốn, chúng ta có thể thoát khỏi một số huyền thoại ”.

Vì vậy, lần tới khi bạn thưởng thức một ly cà phê, hãy dành một chút thời gian để cảm ơn nhân viên pha chế của bạn. Đằng sau chiếc tạp dề và nghệ thuật pha cà phê tuyệt vời, họ đang đảm bảo từng hạt hoạt động tốt nhất có thể cho món bia của bạn.