Стеклование – это изменение физических свойств материала от хрупкий и от «стекловидного» до «резинового» или мягкого и вязкого. Если постепенно нагревать хард, хрупкий пластик, он в конечном итоге станет мягким и податливым. Температура, при которой это происходит, называется температурой стеклования.
Многие полимеры (в том числе целлюлоза, из которой состоит структура клеточных стенок кофейных зерен) немного эластичны при температурах ниже их температуры стеклования. Это означает, что они будут менять форму под действием силы, например, силы, создаваемой давлением пара внутри бобов. Однако если вы уберете эту силу, эластичная структура вернется к своей первоначальной форме. Но если вы нажмете на них слишком сильно, они сломаются.
Когда его температура превышает температуру стеклования, структура размягчается, поэтому при той же силе она будет растягиваться намного дальше и может навсегда изменить форму. Вот почему, например, полиэтиленовый пакет эластичный — температура стеклования ПЭНП около -100°C, поэтому он эластичен при комнатной температуре (Грин 2021).
Поскольку комнатная температура превышает температуру стеклования, полиэтиленовые пакеты могут растягиваться и деформироваться.
Сложные полимеры могут иметь несколько переходов при разных температурах, соответствующих переходам разных частей полимерной структуры. Целлюлоза, например, имеет переходы примерно при 220°C, 175°C и 17°C (Иелович 2016). Структура кофейных зерен, состоящая из нескольких сложных полимеров, имеет несколько температур перехода, каждая из которых приводит к различным изменениям физических свойств зерен.
Вода является эффективным пластификатором целлюлозы и других полимеров в кофейных зернах (Питтиа и Саккетти, 2008 г.). Его присутствие делает полимерные структуры более мягкими и снижает температуру стеклования. Первичное стеклование влажной целлюлозы происходит при температуре ниже комнатной — вот почему ваша рубашка мнется, когда вы ее стираете. После того, как рубашка высохнет, температура стеклования намного выше,