Эффект — Возбуждение

В предыдущей статье я начал рассказывать вам о физике и любителе кофе, жившем более 200 лет назад, который занялся определением качества кофе в своем стремлении заварить идеальную чашку. Он заметил, что по мере того, как аромат кофе наполняет комнату, качество заваривания снижается. Он пришел к выводу, что для того, чтобы заварить идеальную чашку кофе, важно минимизировать потерю аромата.

Когда он посмотрел на свой сваренный кофе, он заметил, что аромат быстро улетучивается — слишком быстро для того, чтобы это была неподвижная жидкость без движения. Он знал, что охлаждение инициирует конвекционные потоки внутри заваривания, способствуя потере аромата и, следовательно, потере качества. Он пришел к выводу, что для сохранения качества и достижения идеальной чашки эти конвекционные потоки — другими словами, перемешивание — должны быть сведены к минимуму на протяжении всего процесса экстракции.  

Он решил оценить каждый шаг процесса заваривания с целью максимизации сохранения аромата путем минимизации или устранения конвекционных потоков. Вместо того, чтобы пытаться рассматривать термическую конвекцию в целом, он разбил ее на компоненты: причину (разница температур) и следствие (движение жидкости или перемешивание). Он написал:

«Все виды перемешивания, должно быть, очень вредны для кофе, не только во время его приготовления, но и во время него…”

Он рассуждал, что, изучая каждый этап заваривания, он сможет систематически выявлять потенциальные причины потери аромата и предлагать практические рекомендации по снижению потери аромата, вызванной перемешиванием.

Метод заваривания ¹

Одним из факторов приготовления идеальной чашки кофе является выбор метода заваривания. Поскольку он жил до изобретения эспрессо-машины, у нашего любителя кофе было меньше вариантов заваривания. Самый традиционный метод, который он описывает, включал «помещение молотого кофе в кофейник с водой и кипячение их вместе», в результате чего получалось то, что мы сейчас называем турецким, турка для кофе, или кофе ибрик. Кипячение бурно перемешивает напиток,² разбрасывая гущу во все стороны и, по его мнению, позволяя аромату выходить наружу. Наш ученый пришел к выводу, что этот метод заваривания 'должно быть очень дефектным, и должно быть причиной очень большой потери [аромата]'. Хотя мы теперь понимаем, что липиды кофе и крема³ способствуют сохранению аромата в этих методах заваривания, логика главного героя остается верной: энергичное перемешивание кипящей воды в тандеме с кофе способствует потере аромата. Вот почему в современных лабораторных условиях исследователи традиционно дегазировать⁴ воду, прокипятив ее перед началом экспериментов.

В современной лаборатории утверждения нашего ученого можно было бы легко подтвердить, объединив паровую дистилляцию с иммерсионный отвар метод.⁵ Паровая дистилляция подразумевает сбор пара, образующегося в процессе кипения, и его конденсацию в отдельной емкости. В идеале это⁶ позволяет восстановить любой кофейный аромат, который мог улетучиться вместе с конденсатом.⁷ Паровая дистилляция обычно используется в лабораторных и промышленных масштабах процессов экстракции, поэтому неудивительно, что этот метод был запатентован несколько раз в разных форматах. В одном патенте от 1966 года обсуждается использование этого метода в производстве растворимого кофе, предполагая, что извлеченный конденсат аромата составляет приблизительно 0,1–2,0% от веса исходного кофе.⁸  

Хотя у нашего героя не было аппарата для паровой дистилляции, он провел «несколько экспериментов, которые [он] провел с большой тщательностью, чтобы выяснить, какова пропорция ароматических и летучий «Частицы кофе улетучиваются и остаются в этом процессе, [он] нашел основания заключить, что они составляют значительно больше половины».⁹ Методично проверяя свою гипотезу, он продемонстрировал приверженность научному методу и доказал, что является настоящим ученым-кофеманом.

Научный метод

При проведении аромааудита¹⁰ особенно в системах, которые имеют потенциал для создания новых ароматов, важно проводить измерения в более чем одном месте, чтобы понять, что происходит внутри этой системы. Наш главный герой сделал именно это. Почувствовав, как аромат теряется из напитка, он попробовал напиток, описав его как «очень горький». Это наблюдение является проницательным, поскольку он разложил вкус на его летучий (аромат) и нелетучие (вкус) компоненты. Он отметил прогрессирующий дисбаланс в профиле вкуса, поскольку аромат был потерян. Как и многие потребители сегодня, наш ученый сделал нет наслаждайтесь вкусом нелетучих компонентов. Он демонстрирует эту негативную предвзятость по отношению к иммерсионный отвар метод с его утверждением, что «кипячение горячей воды извлекает из кофе… значительное количество вяжущих веществ».¹¹  

Недовольный качеством кофе, полученного методом погружения, он предложил другой метод,¹² в котором кофейная гуща не будет разбрызгиваться кипящей водой во время процесса заваривания, что уничтожит драгоценный аромат кофе. Вместо этого кофейная гуща будет помещена «в цилиндрическом сосуде, в дне которого проделано множество маленьких отверстий, образующих сито, и на этот слой кофе в порошке осторожно наливают необходимое количество кипящей воды; вода постепенно проникает в него и через некоторое время начинает просачиваться сквозь него», в результате получается заварной напиток. Этот метод обычно называют перколяционным, капельным или фильтрованным кофе.

В книге Уильяма Х. Юкерса 1922 года Все о кофе и, возможно, в других литературных произведениях, этот ученый иногда изображается как ложно приписывающий себе заслугу изобретения перколяции. В то время как наш главный герой присваивает себе заслугу за инновации, которые он разработал на основе оригинального изобретения, также важно признать, что он активно продвигал оригинальный продукт, как показано в следующем отрывке:

«Этот метод приготовления кофе путем процеживания хвалят уже много лет, и его полезность теперь общепризнана. Я не знаю, кто первым предложил его, но, будучи полностью убежденным в достоинствах этого изобретения, я желал рекомендовать его; и я решил, что наиболее эффективным способом рекомендовать его будет объяснение механических и химических принципов, на которых основано его превосходство».