Mentre molti appassionati di caffè si concentrano sul profilo della tostatura o sull’origine del chicco, il segreto per un espresso perfetto potrebbe in realtà risiedere nelle leggi della fisica. Una nuova ricerca suggerisce che il processo di preparazione dell’espresso è governato dagli stessi principi matematici che descrivono come i gas gorgogliano attraverso i vulcani o come l’acqua si muove attraverso la crosta terrestre.
La scienza della percolazione
Fondamentalmente, preparare l’espresso è un esercizio di percolazione, il movimento di un fluido attraverso un mezzo poroso. In questo caso, il “medium” è un disco compresso di caffè macinato, noto come puck.
Secondo Fabian Wadsworth, geologo della Ludwig-Maximilians-Universität München, lo studio del caffè era inizialmente un modo per insegnare concetti geologici complessi. Utilizzando l’espresso come modello, gli studenti possono comprendere più facilmente come i fluidi interagiscono con le strutture solide.
Per ottenere un’estrazione di alta qualità è necessario gestire due variabili critiche:
- Uniformità: I fondi di caffè devono essere distribuiti uniformemente e il disco deve essere pressato (compresso) in modo uniforme. Se il disco non è uniforme, l’acqua troverà il percorso di minor resistenza, creando dei “canali” dove scorre troppo velocemente in alcune zone, lasciando sottoestratte altre parti del caffè.
- Portata: La durata del contatto tra l’acqua calda e il terreno è vitale. Se l’acqua si muove troppo lentamente, la birra diventa troppo estratta e amara; se si muove troppo velocemente, il caffè perde corpo, caffeina e sapore.
Convalida del modello
Per dimostrare che un’equazione matematica poteva prevedere con precisione la qualità dell’espresso, Wadsworth e il suo team hanno condotto test rigorosi. Hanno analizzato due diversi arrosti: Tumba dal Ruanda e Guayacán dalla Colombia, attraverso 22 diverse impostazioni di macinatura.
Utilizzando un software avanzato, i ricercatori hanno convertito le sezioni trasversali dei raggi X in rendering 3D per tracciare esattamente il modo in cui il fluido si muoveva attraverso i campioni di caffè. I risultati hanno confermato che le stesse equazioni utilizzate per modellare il movimento del magma o l’acqua che scorre attraverso l’arenaria si applicano perfettamente al caffè.
Uno degli aspetti più significativi è l’impatto della permeabilità :
– La dimensione dei chicchi di caffè cambia drasticamente il modo in cui scorre l’acqua.
– Ad esempio, raddoppiando la dimensione dei grani aumenta la permeabilità di un fattore quattro, accelerando notevolmente il processo di estrazione.
Perché questo è importante per gli amanti del caffè
Questa ricerca colma il divario tra la geofisica di alto livello e il rituale quotidiano di una birra mattutina. Sebbene i calcoli possano sembrare astratti, forniscono un fondamento scientifico per l’intuizione praticata dai baristi professionisti.
Per gli esperti che utilizzano macchine di fascia alta in grado di misurare con precisione pressione e portata, questo modello offre un modo per quantificare “il tiro perfetto”. Trasforma la preparazione dell’espresso da una questione di congetture e “sentimenti” a una scienza prevedibile e misurabile.
“Ciò dimostra come i metodi sviluppati in un campo possano aprire nuove prospettive in un altro”, osserva Samo Smrke, esperto di scienze del caffè.
Conclusione
Applicando la fisica della vulcanologia al disco del caffè, i ricercatori hanno fornito un quadro matematico per comprendere l’estrazione del sapore. Questa connessione dimostra che la differenza tra un bicchierino amaro e un espresso perfetto è una questione di fluidodinamica controllata.
