del professor Steven Abbott; Mark Abbott; Sebastian Abbott

Ringraziamenti: Ringraziamo la Dott.ssa Anja Rahn per i suoi articoli sul Conte Rumford^[1] che ci ha direttamente ispirato a fare qualcosa di più vicino all'optimum del Conte. E ringraziamo Anja e Barista Hustle per i vivaci dibattiti durante il nostro viaggio da esperimenti iniziali ridicolmente falliti a un caffè che ci piace davvero preparare.

Qui descriviamo il nostro metodo UX (Uniform Extraction) per preparare un ottimo caffè. Ma prima, un po' di contesto dietro a ciò che ci siamo prefissati di fare.

Per uno scienziato il metodo di infusione con filtro a cono (un esempio è il famoso V60) è folle. È un sistema "fuori controllo" in cui tutto dipende da tutto il resto. In un metodo ideale puoi "separare le variabili". Per l'infusione questo significherebbe che temperatura, dimensione della macinatura, tempo di estrazione, limpidezza/multe-livello della bevanda finale, possono essere tutti controllati in modo indipendente. Queste birre a cono hanno molti rituali (versare l'acqua 3 volte in senso orario...) che esistono per superare il fatto che in quasi ogni parte del processo, tutto cambia nel tempo e nella posizione. È davvero fuori controllo. Certo, se ci provi veramente È difficile trovare una bevanda affidabile, ma la scienza sostiene che separare le variabili significherebbe lavorare meno e ottenere risultati migliori.

Guardando in un'altra direzione, ai non addetti ai lavori come noi, la stampa francese è sempre sembrata un metodo disprezzato dagli esperti, nonostante l' video meraviglioso di James Hoffmann che mostra come in un certo senso sia superiore alla preparazione a cono, a patto che si accetti l'assenza di limpidezza nella tazza. Ma quando si confrontano i nostri obiettivi per una preparazione UX controllata, di seguito, con il metodo di Hoffmann per la perfetta French press con la sua misteriosa crosta che si rompe a 4 minuti, si vedrà che anche questa non ha separazione delle variabili. Ci sono alcuni ingegnosi trucchi di YouTube per la French press, come l'aggiunta di carta da filtro allo stantuffo, ma, ancora una volta, non separano le variabili...

E sebbene possa sembrare un'eresia mettere in discussione la saggezza del metodo della cupping, ci sembra un modo bizzarro per arrivare all'essenza delle capacità di un caffè quando è un metodo così fuori controllo. Non fidatevi della nostra parola, Liang et al da USC Davies^[2] evidenziare i problemi intrinseci dell'"inversione del gradiente di concentrazione" durante il processo. Sì, comprendiamo la comodità della coppettazione ma, no, non pensiamo che sia un metodo accettabile e suggeriamo verso la fine come fare le cose meglio.

Se l'espresso sia più o meno fuori controllo non ci interessa, perché il nostro obiettivo è una tazza di caffè "normale", anche se abbiamo preparato alcune deliziose bevande in stile espresso per dimostrare che è possibile farlo con poco sforzo.

Ci siamo quindi prefissati la missione di creare un metodo di preparazione che:

• È semplice da realizzare, con un solo accessorio economico e nuovo nel mondo del caffè;
• È ripetibile;
• Ti permette di scegliere il grado di tostatura;
• Ti consente di scegliere la dimensione di macinatura che preferisci;
• Ti consente di scegliere la temperatura di infusione e il tempo di estrazione;
• Ti mantiene naturalmente vicino alla temperatura di infusione durante il tempo da te scelto;
• Espone ogni particella di caffè allo stesso ambiente di estrazione;

• Ciò lo rende un metodo di estrazione uniforme, da cui il nostro nome UX

• Ha un metodo semplice e scientifico per separare (la maggior parte) della polvere dall'infuso;
• Rende facile scegliere la sensazione finale che si desidera ottenere in bocca;
• In onore del conte Rumford:

• Riduce al minimo la fuoriuscita di aromi;
• Riduce al minimo la convezione durante una fase fondamentale del processo;

• In sintesi, ti consente di ottenere il caffè che desideri, tramite un'unica tecnica multiuso.

In larga misura, questo è un elenco di "separazione delle variabili", quindi è un metodo scientifico. Poiché è fondamentalmente una tecnica di immersione, dobbiamo sottolineare che né la pressa francese né l'Aeropress, nemmeno le ultime varianti fantasiose di filtro/immersione, soddisfano naturalmente il requisito fondamentale di esporre "ogni particella di caffè allo stesso ambiente di estrazione", né la separazione delle macine è "senza problemi e scientifica". La stessa critica si applica al cupping.

Come vedremo, per chi ama il vicino zero sensazione in bocca abbiamo toccato il problema che tutti devono affrontare: il fatto che multe filtri di blocco. I modi per aggirarlo sono piuttosto interessanti, come scopriremo più avanti.

Il metodo di base è facile da descrivere. Per semplicità, chiamiamo il recipiente di fermentazione "birraio":

1. Macina il caffè fino alla dimensione che preferisci
2. Riscaldare l'acqua alla temperatura desiderata
3. In una macchina per il caffè a doppia parete isolata (con un buon coperchio), pesa l'acqua, mescolala con un agitatore magnetico, aggiungi il caffè e continua con l'agitatore magnetico per il tempo di infusione scelto.
4. Lascia che ti rilassi per il tempo di assestamento che hai scelto
5. Versare (delicatamente) attraverso un semplice filtro che ti dia la sensazione in bocca che desideri e che catturi eventuali fanghi
6. Godere

Ecco la configurazione:

Ammettiamo che c'è un compromesso: il periodo di assestamento consente un'estrazione fuori controllo, ma abbiamo fatto in modo che l'assestamento fosse il più rapido e controllato possibile, come consentito dalla fisica.

Per prima cosa acquista un agitatore magnetico

Dalla tua fonte online preferita non avrai difficoltà ad acquistare un agitatore magnetico per, diciamo, $US40. Sarà una piccola piastra con un controllo della velocità. Il più basilare funzionerà, ma se puoi pagare un po' di più per un magnete di agitazione più potente e un controllo digitale della velocità, la vita sarà più facile.

Allo stesso tempo, acquista qualche magnete per agitatore a barra a qualche $ l'uno: più sono grandi/robusti, meglio è, purché si adattino bene alla tua macchina per la birra. Se hai intenzione di usare recipienti diversi, potresti dover provare diverse misure. Questi agitatori sono economici, sicuri da usare in recipienti di vetro e sono familiari a chiunque abbia lavorato in qualsiasi laboratorio.

E non dimenticare di acquistare un bastoncino di recupero magnete per estrarre il magnete dalla tua macchina per il caffè o (sì, succede) dallo scarico se dovesse entrare accidentalmente.

Ora procurati una caffettiera in vetro a doppia parete

La doppia parete non solo ti mantiene alla temperatura scelta più a lungo, ma riduce anche la convezione nella fase successiva. Ancora più perfetto sarebbe un pallone sottovuoto e, di course, persone come Gordon Howell li hanno usati in passato con successo da campioni nelle loro tecniche specifiche. Il vantaggio della caffettiera in vetro a doppia parete è che puoi sempre vedere cosa sta succedendo. Come vedremo, la temperatura rimane ragionevolmente stabile e la convezione è notevolmente ridotta, quindi siamo contenti della nostra scelta. Sentiti libero di andare a tutto gas vuoto se lo desideri!

Trovare la macchina per il caffè perfetta non è così facile come avremmo voluto. Nel Regno Unito abbiamo usato le tazze ecoBrew a doppia parete da 350 e 450 ml con un coperchio eccellente. Funzionano bene, ma quella da 450 ml è troppo piccola per preparare due drink pieni e non c'è un beccuccio per versare, il che ha reso gli esperimenti un po' complicati.

I recipienti a doppia parete non sono costosi e quelli che abbiamo trovato erano tutti realizzati con il necessario vetro resistente al calore. È solo che non sono troppo comuni. Supponiamo che l'ingegno della comunità del caffè garantirà una buona fornitura di caffettiere ottimizzate.

Ti consigliamo vivamente di abituarti alla combinazione di agitatore, magnete e caffettiera usando solo acqua fino al livello scelto. Gli agitatori funzionano meglio quando sono centrati sopra il magnete nella piastra, ma quanto devi essere preciso? È facile scoprirlo. Quindi, quanto è affidabile portare l'agitatore a una certa velocità di agitazione iniziale: è inutile cercare di andare veloce fin dall'inizio. Infine, quanto velocemente puoi farlo girare, con quanto grande è il vortice e quanto velocemente vorresti che andasse? Su uno dei nostri agitatori, a 1100 giri al minuto possiamo ottenere un vortice fino alla barra dell'agitatore. Questo non è ciò che vuoi per preparare il caffè, ma è bene sapere in anticipo cosa può ottenere la tua combinazione agitatore/barra/recipiente/volume. Tieni presente che con il caffè mescolare è un po' più difficile... e se dimentichi di accendere il mescolatore e lasci che il caffè si depositi, una combinazione debole di mescolatore/barra potrebbe non essere sufficiente a far muovere le cose, quindi dovrai scavare con il cucchiaio per farle muovere.

E un altro consiglio: evita di maneggiare la macchina sotto la sua linea centrale. Le impronte delle dita ostacolano l'osservazione di una parte fondamentale del processo.

Siamo pronti per la fermentazione

Macina il peso di caffè che hai scelto fino alla dimensione che hai scelto. Sebbene la maggior parte delle discussioni sulla distribuzione delle dimensioni delle particelle affermi che "non c'è un collegamento diretto tra una distribuzione netta delle dimensioni delle particelle e il sapore del caffè", qui possiamo dire che il collegamento è diretto, per ragioni che vedremo a breve. Quindi è preferibile un macinacaffè migliore. Ma non preoccuparti, gli esperimenti originali sono stati fatti con un semplice macinacaffè manuale e i deliziosi risultati (dopo alcuni fallimenti iniziali!) ci hanno incoraggiato a perfezionare il nostro metodo e passare a un macinacaffè elettrico di qualità superiore.

Ora preparati con la tua bilancia, la tua caffettiera a doppia parete, la tua calamita e un semplice cucchiaio. Riscalda l'acqua che hai scelto alla temperatura che preferisci.

Preriscaldate la macchina, quindi pesate l'acqua calda, mescolatela con l'agitatore e aggiungete il caffè al vortice. Inizialmente abbiamo aggiunto acqua al caffè (sentitevi liberi di sperimentare in entrambi i modi), ma abbiamo preferito questo modo.

Con tostature leggere e medie, versare nel vortice produce solo una modesta quantità di bolle di CO2 che scompaiono rapidamente, quindi si ottiene una buona miscelazione e non è necessario alcun cucchiaio. Con tostature scure, un po' di lavoro con il cucchiaio aiuta. Ci sono tre motivi per cui la tostatura scura è un po' più difficile da far entrare nel vortice:

1. La tostatura scura contiene più CO2, quindi c'è più gas per la fioritura
2. Le particelle di tostatura scura hanno una densità inferiore, quindi possono galleggiare più facilmente in superficie sulle bolle. Le differenze di densità tra le tostature hanno un ulteriore effetto profondo sul processo, discusso di seguito.
3. La tostatura scura contiene più olio, quindi è più difficile bagnarla.

Ricordatevi di chiudere il coperchio il prima possibile per catturare l'aroma, preservare la temperatura dell'acqua e creare un ambiente di decantazione stabile.

Mentre l'agitatore mescola a velocità moderata, stai estraendo in modo efficiente poiché tutte le particelle sono esposte alle stesse condizioni di flusso. Le leggi della fisica sono con te.

Quando fai partire il timer? Ti consigliamo di far partire il timer quando metti insieme acqua e caffè. Sebbene i primi, diciamo, 30 secondi siano un po' caotici mentre le cose si uniscono, i fondi vengono mescolati vigorosamente, quindi puoi sostenere che l'infusione è iniziata quando il caffè entra nell'acqua.

La fase di assestamento

Dopo il tempo di infusione scelto, spegni l'agitatore. Lascia il coperchio per mantenere stabile l'ambiente interno: questo aiuterà con la sedimentazione. Sebbene la circolazione continui per un po', ci sarà molto poco parente movimento tra le particelle di caffè e l'acqua, quindi l'estrazione rallenterà rapidamente. Non è un arresto completo, quindi non abbiamo un controllo perfetto, ma è abbastanza buono. Se qualcuno dovesse realizzare un agitatore magnetico specializzato per questo metodo, controllerà la velocità di rotazione, la velocità massima e il tempo di agitazione, quindi invertirà l'agitazione per alcuni secondi per interrompere prima la rotazione. Abbiamo scoperto che era semplice rallentare l'agitatore negli ultimi 15 secondi.

Ora dobbiamo far depositare le particelle per poter versare facilmente il composto.

Qui utilizziamo la legge di Stokes, che puoi esplorare in questa app: https://www.stevenabbott.co.uk/practical-mechanical/Settling.php.

I grafici mostrano la posizione delle particelle (P) che si depositano dall'alto e iniziano da metà strada (P½), quindi mostrano i valori equivalenti per il tuo multe.

L'app presuppone che l'acqua abbia una densità di 1 g/cc e un viscosità di 1 cP. La formula di Stokes ci dice quindi che la velocità alla quale le particelle di caffè si depositano dipende dalla densità delle particelle e dal quadrato del diametro delle particelle. Il tempo di sedimentazione dipende quindi dall'altezza complessiva. Gli altri tre parametri includono input per l'effetto Boycott descritto di seguito.

Una deviazione nella densità

Quale valore dovresti inserire in Densità? Per una tostatura scura, 1,05 sembra funzionare bene. Per una tostatura media potrebbe essere 1,1 e una tostatura chiara potrebbe essere 1,2. Ciò implica che la tostatura chiara si assesta 2 volte più velocemente della tostatura media che è 2 volte più veloce della tostatura scura. Questo (e la differenza nella quantità di bloom) concorda con le osservazioni di cupping nel documento Liang: assestamento rapido con un po' di bloom per la tostatura chiara, lento, con un bloom ostinato per la tostatura scura. Noi, e loro, non abbiamo valori di densità precisi nell'acqua perché la situazione è complicata. Sebbene molti documenti dimostrino che i chicchi tostati scuri hanno una densità di particelle inferiore e una porosità maggiore rispetto alla tostatura chiara, confermando ciò che sappiamo sull'espansione dei chicchi durante la tostatura, non abbiamo trovato un modo per passare dalla porosità nota alla densità della particella nell'acqua, poiché ciò dipende da molti fattori.

Queste differenze di comportamento sono importanti. Presumibilmente questi effetti dipendono dall'età del caffè. Stavamo usando tostature "fresche" e non avevamo chicchi vecchi con cui confrontarli.

Ora che sei stato avvisato delle differenze, puoi esplorare attivamente i diversi comportamenti nelle tue diverse tostature. Siamo stati felici che le tostature più leggere che tendono a essere più popolari funzionino particolarmente bene con questo metodo grazie alla loro rapida sedimentazione.

Torniamo al metodo

Con la densità data, il controllo del tempo di sedimentazione dipende dalla scelta (e dalla qualità) della dimensione della macinatura. Se si dimezza la dimensione della macinatura, si quadruplica il tempo necessario per sedimentare. Nella nostra esperienza, la maggior parte della sedimentazione è "veloce", in circa 1 minuto. Il vero problema è che qualsiasi particella che sia, diciamo, la metà della dimensione del set impiegherà 4 volte di più per sedimentare.

Ora capisci perché un buon grinder è importante. Un picco principale affilato e una piccola coda di multe ti sistemerà rapidamente.

All'inizio è stato difficile monitorare la sedimentazione nel liquido torbido. Ma se si prende una torcia luminosa e se il vetro è pulito (le impronte digitali disperdono la luce!) è facile vedere il processo di sedimentazione.

Poiché le particelle più piccole cadono così lentamente, non vuoi fare nulla che le incoraggi a muoversi verso l'alto o lateralmente. E questo significa che utilizziamo la caffettiera a doppia parete e il coperchio per ridurre al minimo la perdita di calore dalla superficie e tramite evaporazione. Ciò riduce automaticamente al minimo le correnti convettive. Come ha mostrato la dott. ssa Rahn nel suo articolo e video, un recipiente aperto e non isolato subisce forti correnti convettive. Utilizzando, come ha fatto lei, l'ambra in acqua salata, non siamo riusciti a vedere alcuna convezione significativa nel nostro sistema.

Come bonus, la riduzione del raffreddamento per convezione, conduzione ed evaporazione assicura che la temperatura di infusione rimanga relativamente costante. Nella nostra configurazione standard da 250 ml, l'acqua versata a 93 °C (in una macchina per il caffè non riscaldata), subito dopo aver mescolato il caffè era a 87 °C, dopo 1 e 2 minuti di agitazione era 86 e 85 °C. Quando si è stabilizzato era a 84 e 83 °C nel 3rd e 4ns minuti dopo l'avvio. La temperatura è incredibilmente sotto controllo. Ciò conferma che puoi preparare il caffè alla temperatura scelta dopo alcuni semplici test di configurazione.

Se vuoi davvero accelerare la sedimentazione, inclina la tua macchina per la birra, di larghezza b, ad un angolo θ di, diciamo, 30°. L'app calcola quindi l'entità dello straordinario effetto Boycott, consentendoti di dimezzare facilmente il tempo necessario per risolvere. Consulta l'app per una spiegazione e un collegamento a un video di YouTube che mostra cosa sta succedendo.

Per quanto buono sia il tuo macinino, ci sarà sempre Alcuni particelle di ¼ del diametro che impiegheranno 16 volte di più a depositarsi... e così via fino a particelle ancora più piccole. Nella migliore delle ipotesi offrono una sensazione in bocca meravigliosa, nella peggiore, vengono facilmente filtrate nel passaggio finale, a meno che non si desideri la limpidezza del filtro a cono, nel qual caso dobbiamo cambiare tecnica.

La sensazione in bocca che hai scelto

Finché la maggior parte del fango/limo si è depositato (cosa che puoi facilmente verificare con la tua torcia), puoi goderti il tuo prescelto sensazione in bocca molto facilmente. Versa delicatamente dalla macchina per il caffè in modo da non far uscire troppo fango, e un normale colino da tè catturerà eventuali pezzi grandi vaganti e ti avvertirà del primo fango quando ti avvicini alla fine del versamento. La bevanda avrà la massima sensazione in bocca. Non è di tuo gusto? Metti un pezzo di carta "da filtro per il tè" nel colino da tè e, versando con attenzione, otterrai una significativa riduzione della sensazione in bocca, senza incorrere nei problemi di un filtro bloccato.

Non potevamo trovare una soluzione più elegante? Avevamo un sacco di idee, ma l'idea del colino da tè ha vinto per la sua semplicità.

La maggiore densità della tostatura chiara significa che vedi poca fanghiglia vicino al tuo beccuccio di versamento. La fanghiglia appare prima per le tostature scure a densità inferiore.

Se la chiarezza non è ancora abbastanza buona, se il tuo obiettivo è la chiarezza del filtro a cono, abbiamo bisogno di alcune soluzioni alternative, poiché qualsiasi buon filtro viene immediatamente bloccato dal multe, che vengono versati prima che le particelle di sedimento più grandi possano aiutare a prefiltrarli. Vedi sotto per le nostre soluzioni.

Che ne dici di …?

E per quanto riguarda la pulizia e il compostaggio? Rimetti tutto ciò che è nel colino del tè nella macchina per il caffè e aggiungi molta acqua. Usa il bastoncino di estrazione magnetico per mescolare il fango ed estrarre il magnete, quindi sciacqualo sotto l'acqua. Versa il contenuto della macchina per il caffè attraverso un colino/filtro leggermente più grande per separare i fondi per il compostaggio. Lava con un po' di acqua saponata e puliscilo di nuovo: all'interno, di course, ma anche all'esterno, per una migliore visualizzazione della sedimentazione.

E TDS ed estrazione? Una delle tante cose che amiamo di questa tecnica è che con la stessa configurazione possiamo coprire un'ampia gamma di stili di infusione, garantendo almeno la possibilità di un buon sapore. Cosa intendiamo con "almeno la possibilità"? Non sappiamo in anticipo come impostare, ad esempio, la forza ottimale simile all'espresso senza una forte sovraestrazione o amarezza, ma la nostra bevanda da 40 g di 20:60 simile all'espresso non era affatto male. Le leggi della fisica dicono che se scegliessimo di concentrarci sul migliorarla, potremmo. E abbiamo creato una bevanda debole con pressa francese, perché potevamo. La maggior parte delle nostre bevande era il nostro standard concordato di 15 g di caffè per 250 g di acqua lungo le linee di un filtro a cono o Aeropress o quello che immaginavamo potesse essere una buona pressa francese. Il nostro TDS tipico era ~1,4%.

Per divertimento abbiamo provato a fare cose con cezve macinatura fine e rapporto 10:100. Farlo in questo modo non è così drammatico ed elegante come un vero cezve, ma ha una riproducibilità rassicurante. Anche senza l'ebollizione che fa parte di un cezve, 1 minuto di agitazione è più che sufficiente per ottenere una buona estrazione. Un assestamento di, diciamo, 4 min consente una versata relativamente priva di fanghi, anche se una combinazione di colino/filtro da tè ha aiutato a ottenere la maggior parte della bevanda con un minimo di fanghi nella tazza. Abbiamo ottenuto un TDS di ~2,2%. Sì, c'è un delizioso sensazione in bocca e una piccola quantità di fango, ma nei test ripetuti ha dimostrato di dare risultati costantemente buoni, almeno per i nostri gusti.

Più avanti parleremo dell'estrazione eccessiva, utilizzando la nuova app Extraction per approfondimenti.

Grazie al Dott. Rahn e alla formatrice del caffè Helena Oliviero abbiamo creato un'app per svolgere le operazioni standard della tabella di preparazione relative a dose, TDS, %Extraction ecc.: https://www.stevenabbott.co.uk/practical-mechanical/Coffee-Calculator.phpSpero che altri lo trovino utile.

E i degustatori esperti? Naturalmente abbiamo chiesto al team di Barista Hustle di svolgere le proprie indagini e loro riferiranno i loro risultati.

Per la preparazione casalinga, il metodo sembra essere semplice, affidabile e adattabile. Ma questo metodo può entrare nel mondo commerciale e adattarsi al flusso di lavoro di un barista impegnato, soddisfacendo al contempo altri requisiti di costo e sostenibilità? Di nuovo, spetta agli esperti di Barista Hustle commentare.

Ritorno al filtro a cono

Come detto sopra, con una macinatura originale non molto fine, anche dopo un po' di tempo di riposo, se versavamo (senza fanghi) in un filtro di carta a cono, si bloccava in pochi secondi, rendendo impossibile ottenere una tazza di caffè limpida. Come è ben noto, una delle ragioni per cui i pori si ostruiscono multe vengono tenute lontane dalla carta da filtro del cono perché le particelle più grandi agiscono come letto prefiltro.

In linea di principio, si potrebbe usare una macchina per il caffè con un qualche tipo di sistema di filtraggio incorporato nella parte superiore: mescolare dal basso come al solito, capovolgere per consentire alle particelle più grandi di depositarsi rapidamente sul filtro, quindi, in qualche modo, aprire il rubinetto del filtro per ottenere il caffè. Con l'attrezzatura a portata di mano abbiamo ottenuto un successo parziale, ma andava contro l'intera idea di semplicità essenziale.

Alla fine abbiamo trovato una soluzione che ha funzionato sorprendentemente bene, almeno per le tostature scure.

Tieni pronto il tuo filtro di carta a cono (o filtro di metallo se preferisci), preriscaldato/bagnato con un po' di acqua calda a seconda delle tue preferenze. Non appena il tempo di infusione è terminato e mentre il caffè è ancora ben disperso, versalo rapidamente nel filtro.

Questa è una bevanda trasparente super veloce e sotto controllo che abbiamo apprezzato molto. Invece del filtro che cerca di fare molte cose male, la macchina per il caffè offre il controllo desiderato su temperatura ed estrazione, con la scelta della dose e della dimensione della macinatura, mentre il filtro fa ciò che sa fare meglio, ovvero usare il letto filtrante come filtro principale, con la carta che fornisce il backup necessario a quelli multe che attraversano il letto.

Abbiamo imparato rapidamente 6 trucchi:

1. Dato il volume di liquido trasferito dalla macchina al filtro in un breve lasso di tempo, è meglio utilizzare almeno un filtro da 2 tazze;
2. Poiché la miscelazione dura solo 1-2 minuti e non abbiamo bisogno di T controllata dopo la miscelazione, è possibile utilizzare una macchina per la birra a parete singola. Abbiamo fatto i nostri esperimenti in vecchie presse francesi, senza i loro coperchi/filtri;
3. Per evitare che il magnete schizzi nel filtro, estrailo con l'apposito recuperatore magnetico, facendolo roteare per evitare che si depositi, oppure usa un magnete potente sotto la macchina per intrappolarlo;
4. Si possono perdere molto aroma e calore nel tempo scelto di 1-2 minuti. Per ridurre le perdite, posizionare un foglio leggero e piatto sulla parte superiore della macchina. Allo stesso modo, si perdono aroma e calore dal filtro, quindi dopo aver versato, posizionare il foglio sulla parte superiore del filtro;
5. Le tostature leggere si depositano così rapidamente nella macchina per il caffè che è difficile far entrare la maggior parte dei fondi nel filtro prima che il multe bloccarlo. Senza dubbio ci sono modi per aggirare il problema che non abbiamo ancora trovato;
6. Il sesto trucco, descritto di seguito, riprende la tecnica di assestamento originale grazie all'uso di un finesweeper.

Tempo di estrazione: l'app

Abbiamo creato bevande con macinature che variano da super-fine a grossolane. Perché possiamo scegliere temperatura, tempo, sensazione in bocca e abbiamo modi razionali per gestire multe, possiamo preparare bevande che in genere richiedono tecniche e attrezzature diverse. Data questa versatilità, in un intervallo di macinatura che va, diciamo, da 100μm a 1000µm, qual è il tempo di agitazione ottimale?

Le analisi ponderate di Moroney et al dell'Università di Limerick^[3], sono stati ben confermati da Wang e Lim di U Guelph^[4], consentendoci di trovare un'equazione sufficientemente buona per descrivere la dipendenza dell'estrazione del caffè dalla dimensione delle particelle e dalla temperatura di infusione. Un'equazione di Weibull a due parametri ha una costante di velocità k e un parametro di forma β, che si suppone sia costante. Possiamo prendere k dal loro 93 °C estrazione “fine” con granulometria D di 643 µm e regolarlo su un intervallo di valori T e D. È possibile vedere molto rapidamente l'impatto della modifica di T, D o entrambi. Qui replichiamo i loro risultati, in base a un rapporto 1:12 che fornisce 2% di TDS completamente estratto. Notare l'estrazione iniziale molto rapida a oltre 50% del loro valore finale.

https://www.stevenabbott.co.uk/practical-mechanical/Coffee-Extraction.php 

Sebbene non abbiamo misurato la dimensione delle particelle, in genere abbiamo lavorato nella gamma "medio-fine" dei nostri macinini, con 1,5 minuti di agitazione. Entro i limiti del nostro rifrattometro, avevamo ottenuto un'estrazione "completa". Il metodo del filtro di carta veloce, con i suoi ~ 2 minuti di filtrazione, ha dato un buon risultato in meno di 4 minuti. Coloro che preferiscono la sensazione media in bocca, lasciando riposare per 3 minuti prima di versare attraverso una combinazione di colino/filtro da tè, danno un buon risultato dopo un totale di 5 minuti.

Poiché non disponiamo di tavolozze specializzate, di strumenti per la misurazione delle dimensioni delle particelle, di una gamma di caffè o di rifrattometri di precisione, lasciamo il perfezionamento della tecnica a chi ne è dotato.

E per quanto riguarda la sovraestrazione? C'è pochissima buona letteratura sull'argomento. Abbiamo trovato solo un articolo^[5], in coreano, che ha fatto un'analisi attenta dei volatili che compaiono nella sovraestrazione. Altri sottolineano che il astringenza proviene da sostanze non volatili come i lattoni clorogenici e/o macromolecole parzialmente solubili. Qualunque sia la causa, la rapida estrazione iniziale sopra menzionata ci pone di fronte a un enigma. Se, come mostra l'app e come si osserva nella maggior parte degli studi, nei primi secondi viene estratto oltre 50%, sicuramente questa parte del caffè deve essere sovraestratta mentre il resto del caffè viene estratto normalmente. Cos'è questo 50%? Gli articoli comunemente dicono "è il multe più la superficie frantumata delle particelle più grandi". La nostra opinione sull'argomento è che poiché non c'è un taglio immediato dell'estrazione durante la fase di sedimentazione (la velocità è molto ridotta ma non a zero), è meglio usare una dimensione di macinatura leggermente più grande che richiede, diciamo, un'estrazione di 2 minuti in modo che rallentare la circolazione nei ~30 secondi di tempo di sedimentazione iniziale non causi una grave sovraestrazione. Sebbene potessimo deliberatamente sovraestrarre mescolando per, diciamo, 5 minuti, non abbiamo riscontrato problemi mescolando nell'intervallo di 1-2 minuti.

E se, come spesso si afferma, i materiali astringenti sono semisolidi, allora le particelle più grandi che scendono durante la sedimentazione potrebbero essere sufficienti a ricatturarli delicatamente. Anche il finesweeper potrebbe essere d'aiuto.

Utilizzo di una spazzatrice fine

Supponiamo che tu possa inserire un finesweeper (una parola succinta e divertente) nella macchina per la birra, qualcosa che possa catturare e trattenere la frazione di particelle (potrebbe essere 5% in peso per una macinatura media) che causa così tanti problemi quando vuoi filtrare. Ciò eliminerebbe quelle particelle, così che una filtrazione relativamente semplice del resto darebbe una ragionevole limpidezza, e un filtro di metallo o di carta potrebbe essere utilizzato, senza ostruzione, per coloro che desiderano una maggiore limpidezza.

Abbiamo scoperto che un filtro di carta o un tessuto adatto tenuto in posizione all'interno della macchina per il caffè non ha avuto problemi a catturarli multeL'agitazione ora svolge due compiti: estrazione e spinta delle particelle a contatto con la superficie del finesweeper, dove, secondo le leggi della fisica (vedere https://www.stevenabbott.co.uk/practical-adhesion/partical-removal.php), le particelle più piccole rimangono incastrate. Con il solito tempo di sedimentazione, potremmo quindi filtrare con il colino da tè o con il filtro a cono che preferiamo.

Si noti che il finesweeper non sta cercando di "filtrare": non c'è alcun liquido che lo attraversa per bloccarlo. Sta semplicemente usando la fisica per catturare le piccole particelle sulla superficie della fibra dove il flusso del fluido (grazie alla "condizione di confine anti-slip") è minimo.

Al momento in cui scrivo, due di noi usano una striscia di carta da filtro per cartelle, mentre uno usa una striscia di interfodera; in entrambi i casi sono intrappolati in posizione sotto il coperchio e agiscono durante la preparazione. Entrambi spazzano via in modo affidabile un sacco di multe. Le carte da filtro possono essere smaltite; l'interfodera è facile da lavare in seguito. Chi usa il tessuto filtri sappiamo quanto possano essere difficili da pulire, ma l'interfodera è un tessuto grezzo che non è un problema da risciacquare. Siamo certi che la comunità del caffè abbia il talento per trovare un abbinamento più elegante tra brocca a doppia parete e inserimento del finesweeper, assicurandosi che tutto ciò che viene utilizzato sia sicuro per gli alimenti e privo di estraibili che potrebbero rovinare il sapore del caffè.

La semplicità dell'UX

Sebbene continuiamo a cercare modi per perfezionare il processo, il fatto è che ognuno di noi ha finito per trovare un metodo semplice, affidabile e senza complicazioni per generare caffè estratti in modo uniforme che ci piace bere. Ogni passaggio ha una sua logica e funzione chiare e non stiamo combattendo le leggi della fisica. Sebbene siamo impressionati da quei grandi YouTuber che riescono a padroneggiare tecniche complesse, ci piace il fatto di poter mantenere le cose semplici e, se ne abbiamo voglia, preparare gustose miscele da cezve forte alla debole della stampa francese con solo qualche piccola modifica alla nostra routine quotidiana.

Coppettazione scientifica

Supponiamo che ci fosse all'improvviso una buona fornitura di piccoli agitatori magnetici ricaricabili tramite USB con timer automatici e un'opzione di vortice inverso. Probabilmente potrebbero essere progettati, costruiti e spediti in poche settimane, date le capacità della tecnologia moderna. Ora esegui tutti i test di cupping con tazze standard, con una piccola barra di agitazione magnetica e buoni coperchi. Anche l'estrazione è garantita. Non ci sono "inversioni di fase" segnalate nel documento di Liang, quindi i problemi nascosti della variazione del livello di tostatura scompaiono. Il tempo di assestamento potrebbe essere reso oggettivo, soprattutto se si utilizzassero tazze a doppia parete per ridurre le correnti convettive.

Un simile sviluppo sarebbe particolarmente interessante perché il cupping e questo metodo di preparazione quotidiana sono essenzialmente la stessa cosa. Gli assaggiatori esperti assaggerebbero ciò che i bevitori berranno.

La natura della scienza del caffè

Un ultimo commento sul processo per arrivare fin qui. Col senno di poi, il metodo di base è semplice e ovvio. Ma passare dagli articoli ispiratori del Dr. Rahn sul Conte Rumford al metodo finale è stato tutt'altro che semplice. Ha coinvolto esperimenti falliti, idee stupide, argomenti, discussioni, altri esperimenti falliti... e qualche lampo di ispirazione occasionale prima di arrivare fin qui. Ecco come funziona la vera scienza. Ci sono due ingredienti chiave per il successo. Primo, non evitare il fallimento (è impossibile), ma imparare dai fallimenti. Secondo, avere un piccolo team di persone con competenze diverse, mentalità diverse che siano disposte ad assorbire idee diverse, provare cose nuove e continuare finché il risultato non è accettabile per tutti nel team.

[1] Dott.ssa Anja Rahn, Preparare il miglior caffè secondo la scienza, Barista Hustle, (2025) https://www.baristahustle.com/research-papers/brewing-the-best-coffee-according-to-science/
[2] Jiexin Liang et al, Inversione del gradiente di concentrazione tramite sedimentazione dei fondi di caffè nella preparazione a immersione totale, Journal of Food Engineering 357 (2023) 11619 https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2023.111619
[3] Kevin M Moroney et al, Cinetica di estrazione del caffè in un sistema ben miscelato, J. Math in Ind, (2017) 7:3, DOI 10.1186/s13362-016-0024-6
[4] Xiuju Wang e Loong-Tak Lim, Studio di modellazione dell'estrazione del caffè a diverse temperature e condizioni di macinatura per comprendere meglio il processo di infusione a freddo e a caldo, J Food Process Eng. 2021;44:e13748, https://doi.org/10.1111/jfpe.13748
[5] Jin-Sung Lee et al, Analisi dei composti dal sapore sgradevole del caffè sovraestratto, KOREAN J. FOOD SCI. TECHNOL. Vol. 43, No. 3, pp. 348~360 (2011)