Ваш утренний кофе — это просто сложная физика. Посмотрите, как ученые вывели формулу идеального вкуса
NewsMakerУченые вывели формулу идеального кофе.
Каждый любитель кофе заваривает напиток по-своему: кто-то пьёт чёрный, кто-то добавляет молоко, кто-то — побольше сахара. Но существует ли универсальный закон, определяющий, как вкус попадает в чашку? Группа исследователей, опубликовавших работу в журнале Royal Society Open Science, утверждает: ключ к разгадке — проницаемость кофейной таблетки, то есть плотно спрессованного слоя молотого кофе, через который под давлением проходит вода.
Приготовление хорошего эспрессо до сих пор остаётся делом проб и ошибок. Бариста постоянно подбирают степень помола и силу утрамбовки, чтобы добиться нужной скорости протекания воды. Именно скорость потока определяет, как долго вода контактирует с молотым зерном — и сколько вкуса в итоге окажется в чашке. Новое исследование позволяет заменить интуицию расчётом.
До сих пор не существовало надёжной модели, способной предсказать, как проницаемость таблетки меняется в зависимости от размера помола и плотности укладки. Учёные решили построить такую модель, изучив структуру кофейной таблетки на микроскопическом уровне. Для эксперимента взяли два сорта обжаренного кофе — руандийский Tumba и колумбийский Guayacán — и смололи каждый в 11 фракций, от самого мелкого до крупного. Зёрна засыпали в пластиковые трубки, а затем просканировали рентгеновской микротомографией, получив трёхмерные карты внутренней структуры. На картах стали видны каналы и зазоры между частицами — те самые поровые пространства, невидимые невооружённым глазом.
Затем команда провела цифровое моделирование потока воды через полученные 3D-модели, выясняя, где жидкость проходит свободно, а где застаивается. Центральным инструментом стала теория перколяции — раздел физики, изучающий движение жидкостей через сети связанных пространств. С помощью теории перколяции удалось определить, какая доля пор образует сквозные пути через всю таблетку, а какая — тупики.
Каждый любитель кофе заваривает напиток по-своему: кто-то пьёт чёрный, кто-то добавляет молоко, кто-то — побольше сахара. Но существует ли универсальный закон, определяющий, как вкус попадает в чашку? Группа исследователей, опубликовавших работу в журнале Royal Society Open Science, утверждает: ключ к разгадке — проницаемость кофейной таблетки, то есть плотно спрессованного слоя молотого кофе, через который под давлением проходит вода.
Приготовление хорошего эспрессо до сих пор остаётся делом проб и ошибок. Бариста постоянно подбирают степень помола и силу утрамбовки, чтобы добиться нужной скорости протекания воды. Именно скорость потока определяет, как долго вода контактирует с молотым зерном — и сколько вкуса в итоге окажется в чашке. Новое исследование позволяет заменить интуицию расчётом.
До сих пор не существовало надёжной модели, способной предсказать, как проницаемость таблетки меняется в зависимости от размера помола и плотности укладки. Учёные решили построить такую модель, изучив структуру кофейной таблетки на микроскопическом уровне. Для эксперимента взяли два сорта обжаренного кофе — руандийский Tumba и колумбийский Guayacán — и смололи каждый в 11 фракций, от самого мелкого до крупного. Зёрна засыпали в пластиковые трубки, а затем просканировали рентгеновской микротомографией, получив трёхмерные карты внутренней структуры. На картах стали видны каналы и зазоры между частицами — те самые поровые пространства, невидимые невооружённым глазом.
Затем команда провела цифровое моделирование потока воды через полученные 3D-модели, выясняя, где жидкость проходит свободно, а где застаивается. Центральным инструментом стала теория перколяции — раздел физики, изучающий движение жидкостей через сети связанных пространств. С помощью теории перколяции удалось определить, какая доля пор образует сквозные пути через всю таблетку, а какая — тупики.