Per fare un buon espresso, tutti sanno che bisogna far passare dell’acqua calda in pressione attraverso uno strato di polvere di caffè tostato. Tuttavia, i baristi non hanno finito di discutere l’importanza della tostatura, la dimensione del chicco di polvere, la massa del caffè nel portafiltro, la pressione dell’acqua, la sua temperatura… Michael Cameron e colleghi, dell’Università dell’Oregon e l’Università di Portsmouth, possono facilitare la loro ricerca: hanno creato un modello fisico per gocciolare l’espresso.
La preparazione regolare dell’espresso è impegnativa anche per baristi esperti, soprattutto a causa dell’irregolarità dei chicchi tostati. Per molto tempo si consiglia di produrre tazze da 20 a 30 grammi di bevanda al caffè, da 7 a 9 grammi di caffè macinato, con acqua riscaldata a 92-95 gradi Celsius, sotto pressione da 9 a 10 bar, applicata. per 20-30 secondi. Ma il gusto degli amanti del caffè è cambiato. Oggi si utilizzano invece dai 15 ai 22 grammi di polvere, per bevande da 30 a 60 grammi, e viene prodotta in macchine dove si controllano la pressione iniziale della polvere, la massa della polvere, il volume e la portata del liquido .
Come possiamo prevedere i risultati sapendo che il numero di composti estratti in acqua da una polvere è di migliaia, con cinetiche di estrazione diverse per ciascuno di essi? In generale, i tecnologi si limitano a pensare ad una “resa di estrazione”, dove la massa che passa in soluzione – stimata dall’indice di rifrazione del caffè prodotto – si riferisce alla massa del caffè secco utilizzato. Questo indicatore non dà l’ultima parola sulla composizione molecolare dettagliata della bevanda, ma è stato dimostrato che si correla bene con la massa estratta. La Specialty Coffee Association consiglia un tasso di estrazione compreso tra il 17 e il 23%: il caffè è acido quando la resa è inferiore al 17% e amaro è superiore al 23%.
La dimensione delle particelle di polvere è essenziale: gli studi sperimentali hanno rivelato due gruppi principali, uno con particelle grandi (diametro medio di 300 µm), l’altro con particelle fini (diametro medio di circa 50 µm). Per superare esperimenti difficili da eseguire, Cameron e colleghi hanno sviluppato un sistema di equazioni che quantifica il flusso di acqua tra i grani, il trasporto di composti solubili dall’interno del grano (due popolazioni di particelle considerate) verso la loro superficie, e il dissoluzione e trasporto di questi composti in un liquido.
Il modello calcola il rapporto di estrazione in base alle caratteristiche del processo: distribuzione granulometrica della polvere, pressione dell’acqua calda, massa della polvere, ecc. A volte i calcoli confermano l’intuizione: quando la pressione scende, otteniamo una maggiore resa di estrazione. In altri casi, i risultati sono controintuitivi. Ad esempio, si osservano estrazioni più elevate quando la dose di polvere viene ridotta, a pressione dell’acqua costante ea volume di sciroppo costante. Il modello rivela anche, per alcuni parametri di filtrazione, flussi parzialmente bloccati, quando si aumenta la proporzione di particelle fini, risultando in un caffè acido e amaro, perché alcune parti vengono estratte troppo dure e altre troppo poco.
Si noti soprattutto che i due parametri fondamentali sono la massa della polvere e la massa dell’acqua. Ed è così che si può produrre un buon espresso, riducendo di circa il 25% la massa della polvere utilizzata. Il che, peraltro, riduce la massa del Marchio da somministrare successivamente. Buona macinatura!
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