Fabricação De Uma Grande Xícara De Café Depende De Química E Física

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O que você pode fazer para garantir uma bebida mais perfeita? Chris Hendon, CC BY-ND

O café é único entre as bebidas artesanais em que o cervejeiro desempenha um papel significativo em sua qualidade no ponto de consumo. Em contraste, os bebedores compram chope e vinho como produtos acabados; sua única variável controlada pelo consumidor é a temperatura na qual você as bebe.

Por que é que o café produzido por um barista em um café sempre tem um gosto diferente do que os mesmos grãos produzidos em casa?

Pode ser até os anos de treinamento, mas é mais provável que seja sua capacidade de aproveitar os princípios da química e da física. Sou químico de materiais durante o dia e muitas das considerações físicas que aplico a outros sólidos aplicam-se aqui. As variáveis ​​de temperatura, química da água, distribuição do tamanho das partículas, razão entre água e café, tempo e, talvez mais importante, a qualidade do café verde desempenham um papel crucial na produção de uma xícara saborosa. É assim que controlamos essas variáveis ​​que permitem que a taça seja reproduzível.

Quão forte é uma xícara de joe?

Além das contribuições psicológicas e ambientais para o porquê de uma xícara de café preparada barista ter um sabor tão bom no café, precisamos considerar o próprio método de fermentação.

Nós humanos parecemos gostar de bebidas que contêm constituintes do café (ácidos orgânicos, produtos Maillard, ésteres e heterociclos, para citar alguns) no 1.2 a 1.5 por cento em massa (como no café filtro), e também favorecer bebidas contendo 8 a 10 por cento massa (como no café expresso). Concentrações fora desses intervalos são difíceis de executar. Existe um número limitado de tecnologias que atingem as concentrações 8 10 por cento, sendo a máquina de café expresso a mais familiar.

Há muitas maneiras, no entanto, de conseguir uma bebida contendo 1.2 para 1.5 por cento de café. Um aparelho pour-over, turco, árabe, Aeropress, prensa francesa, sifão ou fermentação em lote (ou seja, gotejamento regular) - cada um produz um café com um sabor bom em torno dessas concentrações. Estes métodos de fermentação também possuem uma vantagem sobre o seu equivalente espresso: Eles são baratos. Uma máquina de café expresso pode produzir uma bebida com essa concentração: o americano, que é apenas um expresso espresso diluído em água para a concentração de café filtrado.

Todos esses métodos resultam aproximadamente na mesma quantidade de café na xícara. Então, por que eles têm um gosto tão diferente?

Quando o café encontra a água

Existem duas famílias de dispositivos de fermentação dentro dos métodos de baixa concentração - aqueles que mergulham totalmente o café na água de infusão e aqueles que escoam a água através do leito de café.


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De uma perspectiva física, a principal diferença é que a temperatura das partículas de café é maior no sistema de imersão total. A parte mais lenta da extração do café não é a taxa na qual os compostos se dissolvem da superfície particulada. Pelo contrário, é o velocidade na qual o sabor do café se move através da partícula sólida para a interface água-café, e esta velocidade é aumentada com a temperatura.

Uma temperatura de partículas mais elevada significa que mais dos compostos saborosos retidos nas partículas de café serão extraídos. Mas a temperatura mais alta também permite que mais compostos indesejados se dissolvam na água também. A Specialty Coffee Association apresenta um roda sabor para nos ajudar a falar sobre esses sabores - do verde / vegetativo ou papery / mofo ao açúcar mascavo ou frutas secas.

Despejos e outros sistemas de fluxo são mais complexos. Ao contrário dos métodos de imersão total, nos quais o tempo é controlado, os tempos de fluxo dependem do tamanho da moagem, uma vez que os fundamentos controlam a taxa de fluxo.

A proporção entre água e café também é importante no tempo de infusão. Simplesmente moer mais fino para aumentar a extração, invariavelmente, altera o tempo de fermentação, à medida que a água penetra mais lentamente por terrenos mais finos. Pode-se aumentar a proporção de água para café usando menos café, mas à medida que a massa de café é reduzida, o tempo de fermentação também diminui. A otimização da produção de café com filtro é, portanto, multidimensional e mais complicada do que os métodos de imersão total.Fabricação De Uma Grande Xícara De Café Depende De Química E Física

Outras variáveis ​​para tentar controlar

Mesmo que você possa otimizar seu método e aparato de cerveja para imitar com precisão seu barista favorito, ainda há uma chance quase certa de que sua bebida caseira tenha um sabor diferente do café. Há três sutilezas que têm um tremendo impacto na qualidade do café: a química da água, a distribuição do tamanho de partículas produzida pelo moedor e a frescura do café.

Primeiro, a química da água: Dado que o café é uma bebida ácida, a acidez da água da bebida pode ter um grande efeito. Água fervida contendo baixos níveis de íons de cálcio e bicarbonato (HCO₃⁻) - isto é, água mole - resultará em um copo altamente ácido, às vezes descrito como azedo. Água fervida contendo altos níveis de HCO₃⁻ - tipicamente, água dura - produzirá uma xícara de giz, já que o bicarbonato neutralizou a maioria dos ácidos saborosos do café.

Idealmente, queremos preparar café com água contendo química em algum lugar no meio. Mas há uma boa chance de você não conhecer a concentração de bicarbonato em sua própria água da torneira, e uma pequena mudança faz uma grande diferença. Para provar o impacto, tente fazer café com Evian - uma das maiores concentrações de bicarbonato em água engarrafada, a 360 mg / L.

A distribuição de tamanho de partícula que seu moinho produz também é crítica.

Todo entusiasta do café dirá, com razão, que os moedores de lâminas são desfavorecidos porque produzem uma distribuição de tamanho de partícula aparentemente aleatória; pode haver tanto pó e grãos de café essencialmente inteiros coexistindo. A alternativa, um moedor de rebarbas, apresenta duas peças de metal com dentes que cortam o café em pedaços progressivamente menores. Eles permitem que as partículas do solo passem por uma abertura somente quando são pequenas o suficiente.

Fabricação De Uma Grande Xícara De Café Depende De Química E FísicaProcurando por uma moagem mais uniforme. Aaron Itzerott no Unsplash, CC BY

Há sim contenção sobre como otimizar as configurações de moagem ao usar um moedor de rebarbas, no entanto. Uma escola de pensamento apóia a moagem do café da melhor maneira possível para maximizar a área da superfície, o que permite extrair os sabores mais deliciosos em concentrações mais altas. Os defensores da escola rivais são tão grosseiros quanto possível para minimizar a produção de partículas finas que transmitem sabores negativos. Talvez o conselho mais útil seja determinar o que você mais gosta com base na sua preferência de gosto.

Finalmente, o frescor do café em si é crucial. Café torrado contém uma quantidade significativa de CO₂ e outros voláteis presos dentro da matriz sólida do café: Com o tempo, essas moléculas orgânicas gasosas escapam do feijão. Menos voláteis significa uma xícara de café menos saborosa. A maioria dos cafés não serve café a mais de quatro semanas da data do assado, enfatizando a importância do uso de grãos recém torrados.

Pode-se atenuar a taxa de endurecimento pelo resfriamento do café (conforme descrito por a equação de Arrhenius). Enquanto você não deve refrigerar seu café em uma vasilha aberta (a menos que você queira fermentações de dedo de peixe), armazenar café em um recipiente hermético no congelador prolongará significativamente a frescura.

A ConversaçãoPortanto, não se sinta mal por sua xícara de café cuidadosamente preparada em casa nunca chegar ao que você compra no café. Existem muitas variáveis ​​- científicas e outras - que devem ser discutidas para produzir um único copo superlativo. Tenha conforto que a maioria dessas variáveis ​​não é otimizada por alguns matemático algoritmo, mas pela língua de alguém. O que é mais importante é que o seu café seja bom para você ... depois da infusão.

Sobre o autor

Christopher H. Hendon, Professor Assistente de Materiais e Química Computacional, Universidade de Oregon

Este artigo foi originalmente publicado em A Conversação. Leia o artigo original.

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