9 مه 2023 -توسط موسسه فیزیک آمریکا-اعتبار: دامنه عمومی Pixabay/CC0
قهوه اسپرسو ابتدا با آسیاب کردن دانه های قهوه بو داده دم می شود. سپس آب داغ با فشار بالا از میان بستری از دانه‌های قهوه عبور می‌کند و محتوای محلول دانه‌های قهوه در آب حل می‌شود (استخراج) و اسپرسو تولید می‌کند.
در سال 2020، محققان دریافتند که دانه های قهوه ریز آسیاب شده اسپرسوی ضعیف تری دم می کنند. اگر بنا به دلایلی، مناطقی در بستر قهوه وجود داشته باشد که در آن قهوه کمتر یا حتی اصلاً قهوه دم نشده باشد، این نتیجه آزمایشی غیرمعمول منطقی است. این عصاره گیری ناهموار زمانی که قهوه ریز تری آسیاب می شود، آشکارتر می شود.
در فیزیک سیالات، محققان دانشگاه هادرسفیلد نقش استخراج ناهموار قهوه را با استفاده از یک مدل ریاضی ساده بررسی کردند. آنها قهوه را به دو قسمت تقسیم کردند تا بررسی کنند که آیا جریان ناهموار در واقع اسپرسوی ضعیف تری را ایجاد می کند یا خیر.
یکی از مناطق در سیستم مدل میزبان قهوه فشرده تری نسبت به دیگری بود، که باعث ایجاد اختلاف اولیه در مقاومت جریان شد زیرا آب با سرعت بیشتری در دانه های بسته بندی شده تر جریان می یابد. استخراج قهوه مقاومت جریان را بیشتر کاهش داد، زیرا دانه های قهوه حدود 20 تا 25 درصد از جرم خود را در طول فرآیند از دست می دهند.
ویلیام لی نویسنده همکار گفت: «مدل ما نشان می‌دهد که جریان و دم کردن به دلیل یک حلقه بازخورد مثبت، نابرابری اولیه در جریان بین دو منطقه را افزایش داده است، که در آن جریان بیشتر منجر به استخراج بیشتر می‌شود، که به نوبه خود مقاومت را کاهش می‌دهد و منجر به جریان بیشتر می‌شود». به نظر می رسد که این اثر همیشه فعال است و تا زمانی که یکی از مناطق تمام قهوه محلول خود را استخراج نکرده باشد، شاهد کاهش آزمایشی مشاهده شده در استخراج با کاهش اندازه آسیاب نیستیم.
محققان از این که دریافتند این مدل همیشه جریان ناهموار در قسمت‌های مختلف بستر قهوه را پیش‌بینی می‌کند شگفت‌زده شدند.
لی گفت: «این مهم است زیرا طعم قهوه به سطح استخراج بستگی دارد. عصاره گیری خیلی کم و طعم قهوه همان چیزی است که کارشناسان آن را توسعه نیافتگی می نامند، یا همانطور که من آن را توصیف می کنم: آب دودی. استخراج بیش از حد و طعم قهوه بسیار تلخ است. این نتایج نشان می دهد که حتی اگر به نظر می رسد که استخراج کلی است. در سطح مناسب، ممکن است به دلیل مخلوطی از قهوه تلخ و توسعه نیافته باشد.”
درک منشاء استخراج ناهموار و اجتناب از آن یا جلوگیری از آن می‌تواند دم‌کردن بهتر و صرفه‌جویی مالی قابل‌توجهی را با استفاده مؤثرتر از قهوه ایجاد کند.
لی گفت: «گام بعدی ما این است که مدل را واقعی‌تر کنیم تا ببینیم آیا می‌توانیم بینش‌های دقیق‌تری درباره این پدیده گیج‌کننده به‌دست آوریم یا خیر. هنگامی که این امر محقق شد، می‌توانیم به این فکر کنیم که آیا می‌توان تغییراتی در نحوه دم کردن قهوه اسپرسو ایجاد کرد تا میزان استخراج ناهموار را کاهش داد.
