Lomljenje i trenje zrna kafe tokom mlevenja stvara električnu energiju koja uzrokuje da se čestice kafe zgrudavaju i zalepe za mlin. Istraživači su objavili 6. decembra u časopisu Matter da zrna kafe sa većom unutrašnjom vlagom proizvode manje statičkog elektriciteta, što znači da se manje kafe troši i da je manje nereda za čišćenje.
Ovaj efekat se može simulirati dodavanjem male količine vode u pasulj neposredno pre samog mlevenja. Tim je takođe pokazao da mlevenje prskanjem vode proizvodi konzistentniji i intenzivniji espreso.
„Vlaga, bilo da je to zaostala vlaga unutar pržene kafe ili spoljna vlaga dodata tokom mlevenja, je ono što diktira količinu naelektrisanja koja se formira tokom mlevenja“, kaže stariji autor Kristofer Hendon, hemičar za računarske materijale na Univerzitetu Oregon.
„Voda ne samo da smanjuje statički elektricitet i samim tim smanjuje nered dok meljete, već takođe može imati veliki uticaj na intenzitet napitka i, potencijalno, na mogućnost pristupa većim koncentracijama povoljnih ukusa.“
Ova poboljšanja u ekstrakciji kafe mogu imati ogromne ekonomske implikacije za industriju kafe, koja vredi 343,2 milijarde dolara ili 1,5% američkog bruto domaćeg proizvoda, kažu istraživači. „Povećanje koncentracije za 10–15% za istu masu suve kafe ima ogromne implikacije na uštedu novca i poboljšanje kvaliteta“, kaže Hendon.
Da mlevenje kafe proizvodi statički elektricitet odavno je poznato u industriji kafe, gde ova elektrifikacija izaziva zgrušavanje i povremeno pucanje, ali malo se zna o tome kako različiti atributi kafe doprinose ovom fenomenu ili kako to utiče na kuvanje. Da bi identifikovao faktore povezane sa stvaranjem statičkog elektriciteta tokom mlevenja kafe, Hendon se udružio sa vulkanolozima koji proučavaju slične procese elektrifikacije tokom vulkanskih erupcija. Ovaj video pokazuje kako se kafa ponaša pri mlevenju sa i bez prskanja vode. Zasluge: Džošua Mendez Harper.
„Tokom erupcije, magma se raspada na mnogo malih čestica koje zatim izlaze iz vulkana u ovoj velikoj perjanici, a tokom čitavog tog procesa, te čestice se trljaju jedna o drugu i nabijaju se do tačke da proizvode munju“, kaže prvi autor i vulkanolog Džošua Mendes Harper sa državnog univerziteta Portland. „Na jednostavan način, to je slično mlevenju kafe, gde uzimate ova zrna i pretvarate ih u fini prah.“
Istraživači su izmerili količinu statičkog elektriciteta proizvedenog kada su mleli različita komercijalno i interno pržena zrna kafe koja je varirala u zavisnosti od faktora uključujući zemlju porekla, metodu obrade (prirodno, oprano ili bez kofeina), boju pečenja i sadržaj vlage. Takođe su uporedili uticaj grubosti mlevenja na količinu proizvedene električne energije.
Nije bilo veze između statičkog elektriciteta i zemlje porekla kafe ili metode obrade, ali su istraživači otkrili povezanost između elektrifikacije i sadržaja vode, boje pečenja i veličine čestica. Manje električne energije je proizvedeno kada je kafa imala veći sadržaj unutrašnje vlage i kada je kafa mlevena na grubljim temperaturama.
Svetlo pečenje proizvelo je manje naelektrisanja i veća je verovatnoća da će ovaj naboj biti pozitivan, dok tamnije pečenje – koje takođe ima tendenciju da bude suvo – ima negativan naboj i proizvodi više ukupnog naboja. Istraživači su takođe pokazali da tamno pečena kafa proizvodi mnogo sitnije čestice od svetle pečene kada se mleve na istoj postavci.
Zatim je tim testirao da li je mlevenje vodom promenilo način na koji se kuva espreso. Kada su uporedili espreso napravljen od identičnih zrna kafe mlevenih sa ili bez prskanja vode, otkrili su da je mlevenje sa vodom rezultiralo dužim vremenom ekstrakcije i jačim kuvanjem. Mlevenje vodom je takođe rezultiralo espreso šotovima koji su bili sličniji od jedne do druge, prevazilazeći veliku prepreku za bariste i proizvođače industrijske kafe.
Iako su testirali samo espreso, istraživači kažu da bi se ove prednosti primenile na mnoge druge metode kuvanja. „Osnovna materijalna korist od dodavanja vode tokom mlevenja je ta što možete gušće spakovati krevet jer ima manje grudvica“, kaže Hendon.
„Espreso je najgori prekršaj ovoga, ali ćete takođe videti korist u formatima kuvanja gde kafu sipate vodom ili u malim sistemima za perkolaciju kao što je ploča za kuvanje Bialetti. Tamo gde nećete videti korist tokom kuvanja je za metode poput francuske štampe, gde kafu potopite u vodu.“
Istraživači planiraju da prate još istraživanja o tome kako pripremiti savršenu kafu. „Sada kada znamo koja podešavanja mlevenja treba da koristimo za pravljenje ponovljivog espresa, možemo početi da pokušavamo da razumemo koji faktori dovode do senzornih razlika u ukusu kafe“, kaže Hendon.
Njihov rad takođe ima implikacije izvan svakodnevnog kuvanja, pošto je elektrifikacija zrnatih materijala aktivna oblast istraživanja u nauci o materijalima, geofizici i inženjerstvu.
„To je kao početak šale – vulkanolog i stručnjak za kafu uđu u bar i izađu sa papirom“, kaže Mendes Harper, „ali mislim da postoji mnogo više mogućnosti za ovu vrstu saradnje, i ima još mnogo toga da se zna o tome kako se kafa lomi, kako teče kao čestice i kako je u interakciji sa vodom. Ova istraživanja mogu pomoći u rešavanju paralelnih problema u geofizici — bilo da se radi o klizištima, vulkanskim erupcijama ili kako voda curi kroz tlo.“
