Como preparar um café perfeito com menos grãos? ☕
Para medir o impacto das variáveis no sabor, a equipe registrou a temperatura, peso, tamanho da moagem e tempo de extração de cada infusão.
Crédito: Ernest Park
Pesquisadores da Universidade da Pensilvânia estudaram a dinâmica dos fluidos durante a infusão do café. Seu objetivo era otimizar a extração dos aromas usando menos grãos. A equipe combinou medições precisas e análises em alta velocidade para observar movimentos invisíveis a olho nu.
O estudo, publicado na Physics of Fluids, revela que a altura do despejo da água influencia a eficiência da extração. Um jato de água despejado de certa altura cria 'miniavalanches' que misturam melhor os grãos com a água. Essa agitação aumentada permite extrair mais sabores com menos café.
Os cientistas substituíram o café por partículas de gel de sílica transparentes para visualizar o processo. Um laser e uma câmera de alta velocidade capturaram a penetração da água no leito de partículas. Essas observações mostraram que um fluxo laminar, obtido com uma chaleira de bico, otimiza a extração.
Experimentos com grãos de café reais confirmaram que a altura do despejo afeta a força do café. Um jato mais espesso e despejado de maior altura produz um café mais forte, enquanto um jato mais fino mantém uma extração independente da altura.
No laboratório de Arnold Mathijssen, os pesquisadores usaram uma chaleira de bico, moinho de café e método de filtração para estudar a dinâmica dos fluidos durante a infusão.
Crédito: Ernest Park
As implicações desta pesquisa vão além da cozinha. Os princípios descobertos aplicam-se à erosão de rochas sob cachoeiras ou ao tratamento de águas residuais. O estudo do café abre assim perspectivas sobre fenômenos naturais e industriais complexos.
A equipe continua explorando essas dinâmicas fluidas em outros contextos, como a limpeza de biofilmes em dispositivos médicos. Essas pesquisas ilustram como estudos aparentemente simples podem revelar mecanismos universais.
Como a altura do despejo influencia a extração do café?
A altura em que a água é despejada sobre os grãos de café desempenha um papel crucial na extração dos aromas. Um jato de água despejado de certa altura cria agitação suficiente para misturar eficientemente a água e os grãos, aumentando assim a superfície de contato entre eles.
Este efeito, chamado de 'miniavalanche', deve-se à energia cinética do jato de água. Quando a água cai de uma altura suficiente, penetra mais profundamente no leito de café, levando a uma extração mais uniforme e completa dos compostos aromáticos.
No entanto, despejar a água de uma altura excessiva pode ter o efeito oposto. O jato se quebra em gotículas, introduzindo ar na mistura e reduzindo a eficiência da extração. Portanto, é essencial encontrar um equilíbrio para otimizar o processo.
Esta descoberta mostra que ajustes simples na técnica de preparo podem melhorar significativamente a qualidade do café enquanto reduzem a quantidade de grãos necessários.
O que é fluxo laminar e por que é importante para o café?
O fluxo laminar refere-se a um movimento fluido onde as partículas se deslocam em camadas paralelas sem mistura turbulenta. Um fluxo laminar permite que a água atravesse uniformemente o leito de grãos de café, maximizando a extração dos aromas.
Uma chaleira de bico é frequentemente usada para obter este fluxo. Seu bico estreito e alongado permite controlar precisamente a direção e velocidade do jato de água, favorecendo assim um contato ideal entre a água e os grãos de café.
Em contraste, um fluxo turbulento, causado por um despejo irregular ou muito rápido, pode levar a uma extração desigual. Algumas partes do café ficarão superextraídas, dando um gosto amargo, enquanto outras ficarão subextraídas, carentes de sabor.
Entender e dominar o fluxo laminar é portanto essencial para preparar um café de qualidade consistente, enquanto economiza os preciosos grãos de arábica.