“O professor Abbott nos disse que ele realmente não acredita canalização ocorre no expresso (exceto em casos drásticos). Então se não canalização, então o que?" Apenas algumas semanas atrás, estávamos dizendo a você que extração excessiva não é realmente uma coisa, e que tudo é causado por canalização; agora estamos lhe dizendo isso canalização também não existe. O que dá, BH?

Bem, a boa notícia é que não pretendemos perturbar o applecart; queremos apenas examinar um pouco mais a fundo como a água flui durante uma foto. Ao fazer isso, descobrimos que podemos fazer uma distinção entre os canais óbvios e visíveis com os quais todos estamos familiarizados e as variações mais sutis e insidiosas no fluxo que potencialmente têm um efeito maior no sabor e são o que realmente determina o limite. de quanto de coisas boas podemos extrair.

'Superextração' e Taninos

Em primeiro lugar, um rápido lembrete do que acontece quando falamos em sobreextração. À medida que a extracção aumenta, atingimos eventualmente um ponto em que o café começa a ficar seco e amargo – este ponto é o que chamamos de “tecto de extracção”. Este sabor amargo e sensação seca e adstringente são causados pelos taninos e pseudo-taninos — compostos relacionados, como o ácido clorogênico, que têm um efeito semelhante. Estes são em sua maioria grandes moléculas, qual dissolver lentamente na água. Isso significa que eles só chegam ao café em níveis de extração muito altos. Como os taninos e os pseudotaninos têm efeitos semelhantes e ambos aparecem em muitos testes de taninos, ambas as classes de taninos moléculas são frequentemente chamados apenas de 'taninos' na indústria cafeeira.

Quanto mais uniforme for a extração, maior será a quantidade total que pode ser extraída antes que a secura dos taninos se insinue. Com métodos convencionais, esse ponto pode ser alcançado em torno da extração 22-24%, mas Scott Rao e outros recentemente conseguiram atingir 27% sem perceptível adstringência.

Canais e Microcanais

Todos estamos familiarizados com a aparência de um canal no café expresso, seja como um jato do fundo de um porta-filtro nu, ou uma faixa loira reveladora saindo de suas bicas - um sinal claro de fluxo muito irregular na cama de café.

Na sua recente palestra no Prufrock Coffee, em Londres, o professor Abbott duvidou que este tipo de canal tivesse muito efeito, exceto pela simples diluição do café, porque afeta uma parte muito pequena do leito do café. E, de facto, uma boa técnica pode eliminar mais ou menos este tipo de canal e, como resultado, melhorar a extracção, mas tem um efeito relativamente pequeno no aumento do limite máximo de extracção.

Ao observar a relação entre pressão e fluxo durante uma dose na máquina de café expresso Decent, Scott Rao notou flutuações no fluxo mesmo quando não são visíveis canalização ocorre. A redução dessas flutuações no fluxo, que ele chamou de “microcanais”, melhorou o disparo e aumentou dramaticamente o teto de extração. O que parece estar acontecendo aqui, especula Abbott, é que o tamanho das lacunas entre os grãos de café (poros) muda à medida que a água flui, carregando multas com ele. “Leva apenas uma partícula para mudar do local A para o local B para mudar [o tamanho de] um poro.”

Lei de Poiseuille

Essas pequenas mudanças no tamanho dos poros têm um efeito descomunal no fluxo, devido a um efeito chamado Lei de Poiseuilles, como Matt explicou em sua palestra em Berlim no mês passado (Você precisa de uma assinatura BH Unlimited para abrir este link). Isto afirma que se você dobrar o diâmetro de um poro, o fluxo de água através dele aumentará 16 vezes. Isto significa que as inevitáveis pequenas variações nos intervalos entre os grãos de café têm um grande efeito no fluxo de água. Mais água passando por um poro significa maior extração dos grãos circundantes - mas a Abbott não está convencida de que essa diferença no fluxo por si só seja suficiente para explicar a extração de taninos nessas áreas.

A condição limite antiderrapante

A razão pela qual o alto fluxo por si só não é suficiente para explicar a extração de taninos é devido a esse fenômeno contra-intuitivo. O condição de contorno sem deslizamento afirma que na fronteira entre um sólido e um líquido, a vazão é zero. 

Esquerda: taxa de fluxo rápida através do poro, mas fluxo zero nas fronteiras. À direita: Taninos (em verde) só podem se juntar ao fluxo difusão.

Isso significa que moléculas na superfície só podem entrar no fluxo de líquido através difusão, pelo menos até passarem a camada limite. Difusão no fluxo principal de água é “incrivelmente lento”, explica Abbott, e portanto não é suficiente para explicar como os taninos escapam da superfície.

Números de Reynolds e Turbulência

Em nossa postagem sobre fluxos de Darcy e Forcheimer, explicamos que o fluxo através de um expresso disco é turbulento. Em vez de passar pelo café em linhas retas, o fluxo apresenta redemoinhos e correntes aleatórias.

Esquerda: fluxo laminar / direita: fluxo turbulento.

O número de Reynolds prevê se o fluxo num líquido será laminar ou turbulento – números mais elevados significam uma maior probabilidade de fluxo turbulento. Líquidos que se movem mais rápido têm números de Reynolds mais altos – portanto, o fluxo mais rápido através de um poro maior tem maior probabilidade de ser turbulento.

Esse turbulência permite que o fluxo de água se aproxime da superfície, puxando os taninos para fora da camada limite de movimento lento. Portanto, é esse fluxo turbulento que permite a extração dos taninos e estraga o seu shot.

Como a limitação da taxa de fluxo mantém o número de Reynolds baixo, isso também ajuda a explicar como o perfil de fluxo pode melhorar um disparo, reduzindo o fluxo turbulento.

A questão é que não precisa haver um 'canal' definido através do disco para causar esse tipo de extração. Quaisquer áreas localizadas de aumento de fluxo, devido a pequenas variações no tamanho do espaço entre os grãos de café, podem causar um aumento no turbulência e assim na extração de taninos. Qualquer coisa que reduza a variação no tamanho dessas lacunas, seja tamanho e formato de moagem mais uniformes, ou melhor disco preparação, pode assim aumentar o teto de extração - e estamos apenas começando a descobrir até que ponto isso pode chegar.