Исследователи из Сиднейского университета Нового Южного Уэльса (UNSW) разработали совершенно новый процесс заваривания, который использует воду комнатной температуры для создания кофе крепостью, сравнимой с эспрессо, с тем же насыщенным вкусом, плотностью и содержанием кофеина. В процессе используются звуковые волны, и, поскольку нет необходимости нагревать воду, потребление энергии снижается примерно на три четверти.

Экономия может быть особенно значительной для компаний, производящих готовые к употреблению напитки на основе кофе в промышленных масштабах, как с точки зрения энергопотребления, так и времени заваривания.

Доктор Франсиско Трухильо и его команда из Школы химической инженерии Университета Нового Южного Уэльса разработали систему, использующую ультразвук — высокочастотные звуковые волны, намного превышающие уровень человеческого слуха, — для извлечения желаемого вкуса, аромата и концентрации из кофейной гущи.

В ходе своего исследования, опубликованного в журнале Journal of Food Engineering, они провели слепые дегустации, которые показали, что их версия эспрессо, приготовленная при комнатной температуре с помощью ультразвука, ничем не отличается от кофе, заваренного традиционным способом.

«Мы называем это ультразвуковым эспрессо. Это другой процесс, но вы получаете ту же насыщенность и концентрацию, что и у обычного эспрессо, менее чем за три минуты», — говорит доктор Трухильо.

«Традиционно эспрессо готовят, пропуская горячую воду через кофе под давлением. Но с помощью ультразвука мы можем использовать воду комнатной температуры, что позволяет снизить энергопотребление до 75%».

«Когда мы дали наш ультразвуковой эспрессо 100 постоянным любителям кофе в ходе рандомизированного тестирования, они не смогли отличить его от обычного эспрессо». Ранее доктор Трухильо разработал запатентованную ультразвуковую систему для приготовления холодного кофе, на производство которого обычно уходит от 12 до 24 часов, всего за три минуты.

Однако кофе холодного заваривания имеет совершенно иной вкус по сравнению с эспрессо — его часто описывают как гораздо более разбавленный, мягкий и нежный и при этом содержит примерно в пять раз меньше кофеина.

Крепость эспрессо с использованием холодной воды

Команда UNSW продолжила работу по доработке ультразвуковой системы для приготовления крепкого эспрессо без использования горячей воды. В результате традиционный фильтр-корзина был преобразован в ультразвуковой реактор для заваривания молотых кофейных зёрен. Корзина генерирует высокочастотные звуковые волны, которые помогают извлечь из кофейной гущи вкус, аромат и насыщенность.

В основе системы лежит преобразователь — небольшое металлическое устройство, которое генерирует ультразвук, прижимаясь к боковой стенке корзинки с молотым кофе. Ультразвук вызывает быструю вибрацию корзинки, передавая вибрации как через кофейную гущу, так и через воду.

Ультразвук создаёт явление, называемое акустической кавитацией, которое представляет собой быстрое образование и схлопывание микроскопических пузырьков в жидкости. Когда эти крошечные пузырьки схлопываются вблизи частиц кофе, они действуют как микроскопические щётки или струи жидкости, вызывая образование ямок и трещин на кофейной гуще и ускоряя процесс взбивания.

Это помогает разрушить поверхность кофейной гущи и позволяет ароматическим соединениям, маслам и кофеину перемещаться в воду гораздо быстрее, чем это обычно происходит при таких низких температурах.

В результате получается концентрированный, ароматный кофе, сравнимый с эспрессо, приготовленным на традиционных кофемашинах, но при этом использующий воду комнатной температуры и гораздо меньше энергии.

«Мы работали над целым рядом параметров, чтобы выяснить, как приготовить идеальный эспрессо в ультразвуковой ванне», — говорит доктор Трухильо.

«Самое важное — это соотношение воды и кофе, то есть количество воды, используемое на грамм кофе, потому что это помогает обеспечить концентрированный вкус готового напитка, а не слишком разбавленную воду».

«Ещё одним важным фактором является степень помола кофейных зёрен. Мы обнаружили, что более мелкий помол позволяет быстрее извлекать аромат».

«Мы также экспериментировали с длительностью воздействия звуковых волн, поскольку это может влиять как на концентрацию, так и на вкус кофе. Мы обнаружили, что оптимальная длительность воздействия для получения сбалансированного вкуса составляет от двух с половиной до трёх минут».

Для проверки полученных результатов исследователи также провели слепую сенсорную оценку, в ходе которой участники не знали, какой именно кофе они пьют.

Были протестированы четыре напитка: традиционный эспрессо, эспрессо, приготовленный с помощью ультразвука, традиционный фильтрованный кофе и фильтрованный кофе, приготовленный с помощью ультразвука. Все сорта кофе были приготовлены свежими, охлаждены до одинаковой температуры, поданы в одинаковых промаркированных чашках и представлены в случайном порядке, чтобы избежать предвзятости.

В исследовании приняли участие около 100 постоянных любителей кофе. Это были не профессиональные эксперты, а обычные потребители, которые пьют кофе хотя бы раз в неделю. Каждый участник оценил кофе по простой девятибалльной шкале по таким параметрам, как аромат, вкус, горечь и общее впечатление.

Дегустация

Результаты оказались поразительными. Что касается эспрессо, то не было обнаружено существенных различий между традиционным и ультразвуковым вариантами ни по одному из показателей вкуса. Большинство участников не могли достоверно отличить их друг от друга, и не было выявлено явного предпочтения ни одному из методов.

Однако в случае с фильтрованным кофе вариант, приготовленный с помощью ультразвука, показал ещё лучшие результаты: участники в целом отдали ему значительно большее предпочтение, особенно отметив его горечь как более приятную.

«Эти результаты показали, что использование ультразвука не ухудшает вкус, а в некоторых случаях даже улучшает его, несмотря на приготовление кофе при комнатной температуре и без нагрева, обычно используемого при приготовлении кофе», — говорит доктор Трухильо.

Хотя исследователи утверждают, что их новую систему можно относительно легко превратить в автоматическую кофемашину для домашнего использования, наибольшая возможность, вероятно, откроется для крупных коммерческих производителей кофейных напитков.

«Есть компании, которые производят кофейную продукцию в промышленных масштабах, и мы уверены, что эту ультразвуковую систему можно масштабировать для удовлетворения их потребностей, обеспечив реальные преимущества с точки зрения сокращения времени обработки и энергопотребления», — говорит доктор Трухильо.

«Экономия энергии на 75% особенно выгодна в таких масштабах, и мы также можем производить кофе очень быстро».

«Поскольку в результате этого процесса получается концентрированный кофе крепостью, сравнимой с эспрессо, его можно использовать непосредственно для производства готовых к употреблению напитков или поставлять в виде концентрата, который впоследствии можно разбавлять различными напитками, включая холодный кофе и кофейные напитки на основе молока».