mercoledì, Dicembre 1, 2021

Come la matematica può migliorare il caffè

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caffè(Foto: Christopher Jue / Getty Images)

Esistono più di 1.800 molecole diverse che conferiscono struttura, profumo e sapore al caffè: costruire una formula che ci consenta di avere una tazza di caffè perfetta sembra quasi un’impresa impossibile.

Già da diversi anni però, i ricercatori studiano la matematica che si nasconde dietro la preparazione di un buon caffè, e ora, in uno studio apparso su SIAM Journal on Applied Mathematics, descrivono un nuovo modello che sembra svelare un metodo ideale di preparazione.

In particolare, quello di cui si è occupato il team di ricerca dell’Università di Limerick e Portsmouth, è stato di migliorare la comprensione dei numerosi parametri che influenzano il prodotto finale tenendo gli occhi puntati sul sistema di filtraggio del caffè, che sembra essere il punto chiave della preparazione.

Circa 10 degli oltre 18 milioni di macchine da caffè vendute ogni anno in Europa, infatti, funzionano facendo passare dell’acqua calda su un letto di chicchi di caffè contenuto in un filtro.

La gravità spinge l’acqua attraverso di questo e del caffè solubile viene estratto dai grani durante il passaggio dell’acqua.

Di sorprendente abbiamo notato che in questo passaggio in realtà esistono due processi con cui il caffè viene estratto dai chicchi”, racconta William Lee, uno degli autori dello studio. “Nel primo, che avviene piuttosto velocemente, il caffè viene estratto dalla superficie del chicco, mentre nel secondo, progressivamente più lento, il caffè fuoriesce dall’interno del chicco stesso”.

Inoltre, come era già noto, i chicchi di caffè finemente macinati possono conferire un sapore troppo amaro mentre quelli poco macinati possono produrre un caffè troppo acquoso. Un’eccessiva macinazione, infatti, da una parte aumenta la superficie del chicco che viene a contatto con l’acqua, e dall’altra riduce gli spazi tra un chicco e l’altro, rendendo più complicato il passaggio del liquido. Questo passerà quindi più tempo a contatto con il caffè, aumentandone l’estrazione nel prodotto finale che di conseguenza risulterà più amaro.

Quello che abbiamo fatto nel nostro lavoro è raccogliere tutte queste osservazioni e renderle delle informazioni di tipo quantitativo, in modo da sviluppare un modello matematico completo che sarà utile a costruire le macchine da caffè del futuro, così come la fluidodinamica è utile a costruire le macchine da corsa” prosegue Lee.

Il modello di Lee e colleghi ha cercato come prima cosa di semplificare i complicati processi fisici alla base della preparazione del caffè, costruendo un sistema di equazioni in grado di catturarne le caratteristiche principali. In seguito si sono occupati di relazionare le performance del sistema di preparazione con le proprietà del caffè, dell’acqua e della macchina usata, con lo scopo finale di riuscire a predire la qualità del caffè ottenuto.

Il prossimo passo dei ricercatori sarà quello di comprendere come cambia la posizione dei grani di caffè durante il passaggio dell’acqua, perché anche questo fattore sembra influire sul sapore finale. “Sarà meglio usare un unico getto di acqua indirizzato verso il centro del filtro, o una pioggia diffusa che raggiunga tutta la superficie?” si interroga Lee, rendendo quella del caffè perfetto un’idea forse ancora troppo lontana.

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