Kjemien Og Fysikken Bak Den Perfekte Koppen Kaffe

Kaffe er unik blant kunstige drikker ved at bryggeren spiller en betydelig rolle i kvaliteten på forbruksstedet. I motsetning til dette kjøper drikkere fatøl og vin som ferdige produkter; deres eneste forbrukerstyrte variabel er temperaturen du drikker dem på.

hvorfor smaker kaffe produsert av en barista på en cafe alltid annerledes enn de samme bønnene som brygges hjemme?

Det kan være ned til deres år med trening, men mer sannsynlig er det deres evne til å utnytte prinsippene for kjemi og fysikk. Jeg er en materialkjemiker om dagen, og mange av de fysiske hensynene jeg bruker på andre faste stoffer gjelder her. Variablene av temperatur, vannkjemi, partikkelstørrelsesfordeling, forholdet mellom vann og kaffe, tid og, kanskje viktigst, kvaliteten på den grønne kaffen, spiller alle viktige roller i å produsere en velsmakende kopp. Det er hvordan vi kontrollerer disse variablene som gjør at koppen kan reproduseres.

hvor sterk en kopp joe?

I Tillegg til de psykologiske og miljømessige bidragene til hvorfor en barista-tilberedt kopp kaffe smaker så godt i kafeen, må vi vurdere bryggemetoden selv.

vi mennesker ser ut til å like drikker som inneholder kaffekomponenter (organiske syrer, Maillardprodukter, estere og heterocykler, for å nevne noen) på 1,2 til 1,5 prosent av masse (som i filterkaffe), og favoriserer også drikker som inneholder 8 til 10 prosent av masse (som i espresso). Konsentrasjoner utenfor disse områdene er utfordrende å utføre. Det er et begrenset antall teknologier som oppnår 8 til 10 prosent konsentrasjoner, espressomaskinen er den mest kjente.

det er imidlertid mange måter å oppnå en drink som inneholder 1,2 til 1,5 prosent kaffe. En pour-over, tyrkisk, arabisk, Aeropress, fransk press, siphon eller batch brew (det vil si vanlig drypp) apparat-hver produserer kaffe som smaker godt rundt disse konsentrasjonene. Disse bryggemetodene har også en fordel over espresso-motparten: de er billige. En espressomaskin kan produsere en drikk av denne konsentrasjonen: Americano, som bare er et espressobilde fortynnet med vann til konsentrasjonen av filterkaffe.

Alle disse metodene resulterer i omtrent samme mengde kaffe i koppen. Så hvorfor kan de smake så annerledes?

når kaffe møter vann

det er to familier av bryggeapparat innenfor lavkonsentrasjonsmetodene-de som helt senker kaffen i bryggevannet og de som strømmer vannet gjennom kaffesengen.

fra et fysisk perspektiv er den største forskjellen at temperaturen på kaffepartiklene er høyere i det fulle nedsenkningssystemet. Den tregeste delen av kaffeutvinning er ikke hastigheten som forbindelser oppløses fra partikkeloverflaten. Snarere er det hastigheten som kaffesmak beveger seg gjennom den faste partikkelen til vann-kaffegrensesnittet, og denne hastigheten økes med temperatur.

en høyere partikkel temperatur betyr at flere av de velsmakende forbindelser fanget i kaffe partikler vil bli ekstrahert. Men høyere temperatur lar også flere av de uønskede forbindelsene oppløses i vannet også. Specialty Coffee Association presenterer et smakhjul for å hjelpe oss med å snakke om disse smaker – fra grønn / vegetativ eller papiraktig / muggen til brunt sukker eller tørket frukt.

Pour-overs og andre gjennomstrømningssystemer er mer komplekse. I motsetning til full nedsenkningsmetoder der tiden styres, er gjennomstrømningstider avhengig av grindstørrelsen, siden bakken styrer strømningshastigheten.

vann-til-kaffe-forholdet er også viktig i bryggetiden. Bare sliping mer fint å øke utvinning alltid endrer brygge tid, som vannet siver saktere gjennom finere grunnlag. Man kan øke vann-til-kaffe-forholdet ved å bruke mindre kaffe, men når kaffemassen reduseres, reduseres bryggetiden også. Optimalisering av filterkaffebrygging er derfor flerdimensjonal og vanskeligere enn full nedsenkningsmetoder.

Andre variabler å prøve å kontrollere

Selv om du kan optimalisere bryggemetoden og apparatet for å nøyaktig etterligne favorittbaristaen din, er det fortsatt en nesten sikker sjanse for at hjemmebryggingen din vil smake forskjellig fra kafeen. det er tre finesser som har enorm innvirkning på kaffekvaliteten: vannkjemi, partikkelstørrelsesfordeling produsert av kvernen og kaffeferske.

først, vannkjemi: Gitt kaffe er en sur drikk, kan surheten i bryggevannet ha stor effekt. Brygg vann som inneholder lave nivåer av både kalsiumioner og bikarbonat (HCOITIUS⁻) – det vil si mykt vann – vil resultere i en svært sur kopp, noen ganger beskrevet som sur. Brygg vann som inneholder høye NIVÅER AV HCO⁰ – vanligvis hardt vann-vil produsere en kalkholdig kopp, da bikarbonatet har nøytralisert de fleste av de smakfulle syrer i kaffen.

Ideelt sett ønsker vi å brygge kaffe med vann som inneholder kjemi et sted i midten. Men det er en god sjanse for at du ikke kjenner bikarbonatkonsentrasjonen i ditt eget vann fra springen, og en liten forandring gjør stor forskjell. For å smake på effekten, prøv å brygge kaffe Med Evian – En av de høyeste bikarbonatkonsentrasjonene flaskevann, ved 360 mg / L.

partikkelstørrelsesfordelingen din kvern produserer er også kritisk.

Hver kaffe entusiast vil med rette fortelle deg at blad kverner er disfavored fordi de produserer en tilsynelatende tilfeldig partikkelstørrelsesfordeling; det kan være både pulver og i hovedsak hele kaffebønner coexisting. Alternativet, en burr grinder, har to stykker metall med tenner som kutter kaffen i gradvis mindre stykker. De tillater jordpartikler gjennom en åpning bare når de er små nok.

det er strid om hvordan du optimaliserer grindinnstillingene når du bruker en burr grinder, skjønt. En tankegang støtter sliping av kaffen så fint som mulig for å maksimere overflaten, noe som lar deg trekke ut de mest delikate smaker i høyere konsentrasjoner. Den rivaliserende skolen fortaler sliping så grov som mulig for å minimere produksjonen av fine partikler som gir negative smaker. Kanskje det mest nyttige rådet her er å bestemme hva du liker best basert på din smakpreferanse.

endelig er ferskheten av kaffen selv avgjørende. Stekt kaffe inneholder en betydelig MENGDE CO₂ og andre flyktige stoffer fanget i den faste kaffematrisen: over tid vil disse gassformige organiske molekylene unnslippe bønnen. Færre flyktige stoffer betyr en mindre smakfull kopp kaffe. De fleste kafeer vil ikke tjene kaffe mer enn fire uker ut fra steke dato, understreker viktigheten av å bruke ferske brente bønner.

man kan redusere hastigheten på staling ved å kjøle kaffen (som beskrevet Av Arrhenius-ligningen). Mens du ikke bør chill kaffen i en åpen beholder(med mindre du vil fisk finger brygger), lagring av kaffe i en lufttett beholder i fryseren vil betydelig forlenge friskhet.

så ikke føl deg dårlig at din nøye bryggede kopp kaffe hjemme aldri stabler opp til det du kjøper hos café. Det er mange variabler-vitenskapelig og ellers – som må brytes for å produsere en enkelt superlativ kopp. Vær trygg på at de fleste av disse variablene ikke er optimalisert av noen matematisk algoritme, men heller av noens tunge. Det viktigste er at kaffen smaker godt for deg… brygge etter brygge.