Физическая модель объяснила, как работает идеальный эспрессо

Учёные из международной исследовательской группы создали математическую модель, описывающую проницаемость кофейного слоя при приготовлении эспрессо. Разработка может стать полезным инструментом для бариста и производителей кофейного оборудования.

От интуиции к математике

Приготовление эспрессо долгое время считалось процессом, зависящим от опыта и «чувства» бариста. Для стабильного результата необходимо подбирать помол, дозировку кофе и давление воды, регулируя скорость прохождения жидкости.

До появления новой модели не существовало точного описания, которое связывало бы параметры помола, плотность кофейной массы и её проницаемость.

Эксперименты с кофейной структурой

Исследователи из Мюнхенского университета Людвига-Максимилиана вместе с коллегами из Великобритании и Канады изучили структуру кофейной таблетки на микроскопическом уровне.

В работе использовались два сорта кофе, которые измельчили до 11 разных степеней помола. Затем образцы исследовали с помощью рентгеновской микро-компьютерной томографии, чтобы получить детальные 3D-модели внутренней структуры.

Как движется вода через кофе

С помощью цифрового моделирования учёные проследили движение воды через кофейную массу. Основой анализа стала перколяционная теория, описывающая потоки через связанные поры и каналы.

Это позволило понять, какие структуры формируют непрерывные пути для воды, а какие блокируют поток и создают «ловушки» внутри кофейной таблетки.

Что описывает новая формула

Выведенное уравнение показывает, что проницаемость кофе зависит от нескольких ключевых параметров: структуры пор, площади поверхности частиц, их размера и плотности упаковки.

Модель также объясняет, почему одинаковый помол может давать разные результаты и почему слишком мелкий помол способен полностью остановить экстракцию.

Учёные продолжают исследования, чтобы уточнить модель и расширить понимание процесса приготовления кофе.

Больше новостей и эксклюзивных видео смотрите в канале Самара Онлайн 24 в MAX.