Effetto — Agitazione

Nel mio articolo precedente, ho iniziato a raccontarvi di un fisico e appassionato di caffè di oltre 200 anni fa che si è messo a definire la qualità del caffè nella sua ricerca per preparare la tazza perfetta. Ha osservato che quando l'aroma del caffè riempiva una stanza, la qualità dell'infuso diminuiva. Ha concluso che per preparare la tazza di caffè perfetta, era importante ridurre al minimo la perdita di aroma.

Mentre osservava il suo caffè preparato, notò che l'aroma stava sfuggendo rapidamente, troppo rapidamente perché fosse un liquido fermo e senza movimento. Sapeva che il raffreddamento innescava correnti convettive all'interno dell'infuso, facilitando la perdita di aroma e, di conseguenza, la perdita di qualità. Concluse che per preservare la qualità e ottenere la tazza più perfetta, queste correnti convettive, in altre parole l'agitazione, dovevano essere ridotte al minimo durante l'intero processo di estrazione.  

Decise di valutare ogni fase del processo di fermentazione con un occhio di riguardo alla massimizzazione della ritenzione dell'aroma riducendo al minimo o eliminando le correnti convettive. Invece di cercare di affrontare la convezione termica nel suo complesso, la suddivise nei suoi componenti: la causa (differenza di temperatura) e l'effetto (movimento del fluido o agitazione). Scrisse,

“Tutti i tipi di agitazione devono essere molto dannosi per il caffè, non solo quando viene preparato, ma anche durante la preparazione…"

Studiando ogni fase della preparazione della birra, pensò, avrebbe potuto scoprire sistematicamente le potenziali cause della perdita di aroma e fornire suggerimenti pratici per ridurre la perdita di aroma causata dall'agitazione.

Metodo di preparazione ¹

Un fattore per preparare la tazza di caffè perfetta è decidere quale metodo di infusione usare. Poiché è vissuto prima dell'invenzione della macchina per l'espresso, il nostro amante del caffè aveva meno opzioni di infusione tra cui scegliere. Il metodo più tradizionale, che racconta, consisteva nel "mettere il caffè macinato in una caffettiera, con acqua, e farli bollire insieme", dando origine a quello che oggi riconosceremmo come turco, cezve, o caffè ibrik. L'ebollizione agita violentemente l'infuso,² gettando i fondi in ogni direzione e, secondo la sua comprensione, consentendo all'aroma di fuoriuscire. Il nostro scienziato ha concluso che questo metodo di infusione "deve essere molto difettoso e deve causare una perdita [di aroma] molto grande". Mentre ora sappiamo che i lipidi e la crema del caffè³ contribuiscono alla ritenzione dell'aroma in questi metodi di infusione, la logica del protagonista è ancora valida: l'agitazione vigorosa dell'acqua bollente in tandem con il caffè favorisce la perdita di aroma. Ecco perché, in un ambiente di laboratorio moderno, i ricercatori tradizionalmente degassare⁴ acqua facendola bollire prima di iniziare gli esperimenti.

In un laboratorio contemporaneo, le affermazioni del nostro scienziato potrebbero essere facilmente confermate combinando la distillazione a vapore con la infuso ad immersione metodo.⁵ La distillazione a vapore comporta la raccolta del vapore prodotto durante il processo di ebollizione e la sua condensazione in un contenitore separato. Questo, idealmente,⁶ consente di recuperare l'aroma del caffè eventualmente fuoriuscito dalla condensa.⁷ La distillazione a vapore è comunemente utilizzata nei processi di estrazione su scala industriale e di laboratorio, quindi non dovrebbe sorprendere che il metodo sia stato brevettato più volte, in più formati. Un brevetto del 1966 discute l'utilizzo di questo metodo nella produzione di caffè istantaneo, suggerendo che il condensato di aroma che è stato recuperato ammonta a circa 0,1-2,0% del peso del caffè originale.⁸  

Sebbene non avesse un apparecchio per la distillazione a vapore, il nostro protagonista ha condotto 'diversi esperimenti, che [egli] fece con grande cura, al fine di accertare quale proporzione di aromatico e volatile particelle nel caffè fuoriescono e vengono lasciate in questo processo, [egli] ha trovato motivo di concludere che ammonta a considerevolmente più della metà.'⁹ Testando metodicamente la sua ipotesi, dimostrò dedizione al metodo scientifico e si dimostrò un autentico scienziato del caffè.

Il metodo scientifico

Quando si esegue un audit dell'aroma,¹⁰ specialmente nei sistemi che hanno il potenziale per creare nuovi aromi, è importante misurare in più di una posizione per capire cosa sta succedendo all'interno di quel sistema. Il nostro protagonista ha fatto proprio questo. Dopo aver sentito l'aroma che si stava perdendo dall'infuso, ha assaggiato la bevanda, descrivendola come "molto amara". Questa osservazione è illuminante, poiché stava scomponendo il sapore nei suoi volatile (aroma) e componenti non volatili (gusto). Notò uno squilibrio progressivo nel profilo del sapore man mano che l'aroma si perdeva. Come molti consumatori oggi, il nostro scienziato ha non godere il sapore dei componenti non volatili. Egli dimostra questa tendenza negativa verso il infuso ad immersione metodo con la sua affermazione che '[l]'acqua bollente estrae dal caffè … una notevole quantità di materia astringente'.¹¹  

Insoddisfatto della qualità del caffè prodotto con il metodo ad immersione, propose un metodo diverso,¹² in cui i fondi di caffè non verrebbero sballottati dall'acqua bollente durante il processo di infusione, scacciando il prezioso aroma del caffè. Invece, i fondi di caffè verrebbero messi 'in un recipiente cilindrico, che ha il fondo forato con molti piccoli fori, in modo da formare un colino, e una quantità appropriata di acqua bollente viene versata con cautela su questo strato di caffè in polvere, l'acqua lo penetra gradualmente e dopo un certo tempo inizia a filtrare attraverso di esso', che dà origine all'infuso. Questo metodo è comunemente chiamato caffè a percolazione, a goccia o a filtro.

Nel libro del 1922 di William H. Ukers Tutto sul caffè e forse altre opere letterarie, questo scienziato è talvolta raffigurato come colui che rivendica falsamente il merito dell'invenzione della percolazione. Mentre il nostro protagonista si prende il merito delle innovazioni che ha sviluppato dall'invenzione originale, è anche importante riconoscere che ha promosso attivamente il prodotto originale, come illustrato dal seguente passaggio:

"Questo metodo di preparazione del caffè, tramite percolazione, è stato elogiato per molti anni, e la sua utilità è ormai universalmente riconosciuta. Non so chi sia stato il primo a proporlo, ma essendo pienamente convinto del merito del congegno, ho desiderato raccomandarlo; e ho pensato che il modo più efficace di raccomandarlo sarebbe stato spiegare i principi meccanici e chimici da cui dipende la sua superiorità".