Ученых интересовало, какие факторы влияют на вкус эспрессо, который является самой сложной технологией приготовления кофе. Для этого они разработали детальную математическую модель приготовления эспрессо в условиях реального кафе. Смысл работы состоял в том, чтобы получить алгоритм приготовления эспрессо, который позволил бы им сделать его сто раз подряд без изменения вкуса.
«Наш главный вывод – стабильно качественный эспрессо можно получить, используя меньше зерен. Если взять 15 грамм кофе, а не 20, и грубо помолоть их, у вас получится напиток, который обладает отличным вкусом и быстро заваривается. Для его приготовления потребуется не 25 секунд, а всего 7-15 секунд», – говорит Кристофер Хендон из Орегонского университета (США), один из авторов исследования.
Как видим, новая формула сильно отличается от официальных стандартов, принятых институтом итальянского эспрессо (INEI) и профессиональными ассоциациями.
Новая формула математически верного эспрессо: "7-5 секунд экстракции и 15 граммов кофе. Уменьшаем непостоянство, уменьшаем потери" DR. JAMIE FOSTER ET AL.
Исследование показало, что главной причиной нестабильности вкуса эспрессо является тонкий помол, который мешает кипятку и кофе взаимодействовать равномерно. Этот вывод противоречит одному из главных постулатов приготовления эспрессо: тонкий помол дает лучший напиток, так как в таком случае большая площадь кофе контактирует с водой.
Учёные выяснили, что если помол слишком тонкий, результат приготовления становится непредсказуемым, так как некоторые крупицы кофе контактируют с водой больше остальных. При неправильной комбинации давления, температуры и объема воды кофейный порошок особым образом спрессовывается и мешает движению жидкости. В результате вещества, формирующие вкус и аромат эспрессо, растворяются гораздо хуже.
Проблема решается, если использовать меньше кофейных зерен и применять более грубый помол. В таком случае кофейный порошок не будет превращаться в водонепроницаемую корку, нужные напитку вещества начнут высвобождаться быстрее.
Исследователи проверили свои расчеты на практике. В 2017 году они предложили одной из кофеен города Юджин, штат Орегон перейти на новую методику подготовки эспрессо. Анализ данных по продажам проводился с сентября 2018 года по сентябрь 2019. Кофейня сократила расходы на производство на 25%, ускорилась обработка заказов, увеличились пропускная способность и количество клиентов.
При этом авторы исследования отмечают, что новый стандарт «создает значительные проблемы для всей цепочки поставок, потому что более эффективное использование кофе дает меньший доход для обжарщиков, импортеров и производителей», поэтому предстоит проделать большую работу по повышению эффективности в отрасли.
Как надеются ученые, их методика и другие данные математической оптимизации улучшат ситуацию в кофейной отрасли, которой угрожает изменения климата, распространение вредителей и болезней кофейных деревьев.
Подробное описание исследования под названием "Систематическое улучшение Эспрессо: выводы из математического моделирования и эксперимента" можно прочитать в серьезном научном журнале Matter.
