Разница температур

В предыдущих двух статьях я познакомил вас с работой ценителя кофе, который, возможно, был одним из первых настоящих ученых-кофеманов — человека, жившего более двух столетий назад. Решив сварить лучшую чашку кофе, он занялся определением качества кофе как фактора сохранения аромата (тема, которую мы обсуждали в Части 1 этой серии). Он заметил, что конвекционные потоки способствуют потере аромата, что вредит качеству кофе. Чтобы решить эту сложную проблему, он упростил процесс конвекции, разбив его на два компонента: причины, такие как разница температур, и эффекты, такие как движение частиц. Такой подход позволил ему тщательно проанализировать каждое решение, принятое в процессе заваривания, в попытке уменьшить эти факторы и улучшить сохранение аромата. Во 2-й части этой серии были рассмотрены предложения нашего ученого по уменьшению перемешивания в методе заваривания. В этой статье, Части 3, основное внимание уделяется его рекомендациям по минимизации конвекционных потоков, обусловленных температурой.¹  

Холодная правда о Колд Брю

Будучи настоящим ученым, наш любитель кофе не просто предположил, что вода при температуре кипения делает лучший кофе. Вместо этого он следовал научному методу, который обсуждался в Части 2, и провел серию экспериментов при различных температурах, чтобы прийти к своему выводу.

«Я считал возможным, хотя и маловероятным, что более низкая температура, чем температура кипящей воды, также может быть наиболее выгодной при приготовлении кофе; но, проведя множество экспериментов с целью выяснить этот важный момент, я обнаружил, что кофе, заваренный кипящей водой, всегда был более ароматным и имел лучший вкус, чем когда вода, используемая в этом процессе, имела более низкую температуру».

Этот отрывок выражает мягкий скептицизм по поводу использования воды ниже точки кипения для приготовления кофе. Его эксперименты были мотивированы не только любопытством; скорее, они были направлены на изучение полезного использования более низких температур, как это наблюдается в пивоваренной промышленности. Он указал, что «Хорошо известно, что температура кипящей воды не является наиболее благоприятной для извлечения из солода тех сахаристых частиц, которые он дает в процессе приготовления пива». Это показывает, что ученый не знал, что ячмень и другие зерна, используемые на стадии соложения при варке пива, содержат ферменты амилазы, которые расщепляют более крупные гранулы крахмала на более мелкие сахара. Эти сахара затем питают дрожжи, которые вырабатывают спирт во время ферментации. 

Если бы соложение проводилось при температуре выше 40°C (104°F), ферменты начали бы денатурировать, становясь неактивными и делая этот процесс совершенно излишним. Поскольку кофе обжаривается при гораздо более высоких температурах, чем те, которые используются во время заваривания, можно с уверенностью предположить, что все ферменты в зеленых зернах были бы инактивированы к моменту проведения этого процесса. 

Однако влияние температуры экстракции растворитель (воды) на качество экстракта (заварки) остается весьма актуальным, особенно в связи с первоначальной гипотезой нашего ученого относительно потери аромата, связанной с конвекцией. Если бы заваривание при более низкой температуре давало такое же качество заварки, то потери аромата, вызванной температурой, можно было бы полностью избежать, не нагревая воду изначально. Проблема решена! Это существенно улучшило бы сохранение аромата и общее качество заварки — но, к сожалению, его выводы показали обратное.

«Я часто… варил кофе в двух одинаковых кофейниках, с той единственной разницей, что вода, налитая в один из них, была кипящей, а вода, налитая в другой, была несколько более низкой температуры; и я постоянно обнаруживал, что кофе, приготовленный с кипящей водой, предпочитался всеми хорошими судьями, особенно когда им предлагали оба вида кофе одновременно, не сообщая им, каким способом они были приготовлены».

Приведенный выше отрывок предполагает, что ученый провел несколько сенсорных панелей, сравнивая качество заваривания между этими методами, в конечном итоге выявив разницу. Что особенно приятно читать, так это то, что ученый включил тот факт, что участники не были проинформированы об идентичности образцов. Это окольный способ сообщить читателю, что знание идентичности образцов могло повлиять на ответ участника или предвзято отреагировать на него. Скрывая эту информацию от участников, он пытается устранить эти предвзятости и получить объективный ответ. Этот метод теперь известен как простое слепое исследование. Двойные слепые исследования, в которых и дающий тест, и принимающий не знают идентичности образцов, теперь являются предпочтительными, чтобы исключить любые потенциальные предвзятости с любой стороны² влияющие на результаты исследования.

Что наиболее похвально в этом ученом, так это то, что его любопытство не просто закончилось после того, как он заменил кипящую воду на ее более холодный эквивалент. Он, кажется, задался вопросом, играет ли роль тепло, передаваемое от кипящей воды к молотому кофе, в формировании характерного аромата кофе. Это заставило его снова нагреть холодное пиво в попытке воспроизвести качество кофе, полученное с помощью горячей экстракции. К сожалению, хотя это была умная линия рассуждений, она оказалась неверной.

'Я также варил кофе с холодной водой, а затем подогревал его; но я всегда обнаруживал, что качество этого напитка очень низкое: он очень горький и нередко имеет кислый неприятный вкус, особенно когда холодная вода долгое время проходит через кофейный порошок, и когда они остаются вместе в течение ночи.'

Хотя это подтвердило, что кипящая вода необходима для приготовления лучшей чашки кофе, он не сразу предположил, что холодная вода не способна извлечь желаемые им компоненты аромата. Вместо этого, не в силах исключить, что аромат вытесняется из кофе при нагревании, он выбрал более научную и дипломатическую интерпретацию. 

«Тонкое ароматическое вещество либо не извлекается холодной водой, либо улетучивается впоследствии, пока кофе нагревается. — Дело в том, что очень мало его можно заметить в кофе после того, как он был нагрет… теперь совершенно очевидно, что кипящая вода извлекает из приготовленного зерна больше тех частиц, которые придают приятный вкус и аромат кофе, или, другими словами, которые придают ему крепость, чем равное количество воды, но менее горячей: этот факт был установлен многими экспериментами и теперь общепризнан».

Во времена, когда термометры были дорогими, а термопар не существовало, использование кипящей воды вместо воды, температура которой на несколько градусов ниже точки кипения, как рекомендуется в современных рецептах приготовления фильтрованного кофе, было более практичным.

«[Т]емпература кипящей воды предпочтительнее всех других для приготовления кофе… ввиду ее постоянства».

Важно помнить, что выводы этого ученого отражают его любимый метод заваривания — фильтрованный кофе, а не метод иммерсионного заваривания, который сегодня широко используется для холодное пиво. Различные методы заваривания, вероятно, изменят химический профиль холодное пиво. Я еще не исследовал этот вопрос досконально, но можно предположить, что все водорастворимые компоненты, такие как кофеин³ и кислоты, могут быть извлечены из кофейной гущи с использованием воды комнатной температуры. Это говорит о том, что эффективность экстракции методов заваривания в основном отвечает за разницу в качестве кофе при использовании одинакового соотношения заваривания. На это могут влиять различные параметры, включая относительное распространение скорость молекулы. Большой молекулы Обычно они движутся медленнее, чем более мелкие. Однако самая большая разница между методами заваривания — это время экстракции. Современные методы погружения измеряют время заваривания в часах, в отличие от минут, прошедших при заваривании фильтрованного кофе. Это убедительно свидетельствует о том, что желаемый сенсорный профиль не может быть достигнут всего за несколько минут.

Хотя этот ученый не пользовался холодное пиво приготовленный с использованием его любимого метода капельного фильтрования, он не был первым, кто экстрагировал кофе с использованием воды ниже точки кипения. Из трудов Сильвестра Дюфура 1685 года мы знаем, что эта практика не только опередила нашего главного героя-ученого более чем на сто лет, но и опередила появление кофе в Америке в 1713 году: