Embora muitos entusiastas do café se concentrem no perfil da torra ou na origem do grão, o segredo para uma dose perfeita de café expresso pode, na verdade, estar nas leis da física. Uma nova investigação sugere que o processo de preparação do café expresso é governado pelos mesmos princípios matemáticos que descrevem como os gases borbulham através dos vulcões ou como a água se move através da crosta terrestre.
A Ciência da Percolação
Basicamente, fazer café expresso é um exercício de percolação – o movimento de um fluido através de um meio poroso. Nesse caso, o “meio” é um disco comprimido de café moído, conhecido como disco.
De acordo com Fabian Wadsworth, cientista da Terra na Ludwig-Maximilians-Universität München, o estudo do café foi inicialmente uma forma de ensinar conceitos geológicos complexos. Ao usar o café expresso como modelo, os alunos podem compreender mais facilmente como os fluidos interagem com estruturas sólidas.
Para alcançar uma extração de alta qualidade, duas variáveis críticas devem ser gerenciadas:
- Uniformidade: A borra de café deve ser distribuída uniformemente e o disco deve ser compactado (comprimido) uniformemente. Se o disco estiver irregular, a água encontrará o caminho de menor resistência, criando “canais” por onde flui muito rapidamente por certas áreas, deixando outras partes do café subextraídas.
- Vazão: A duração do contato entre a água quente e o solo é vital. Se a água se mover muito lentamente, a bebida torna-se extraída demais e amarga; se for muito rápido, o café carece de corpo, cafeína e sabor.
Validando o modelo
Para provar que uma equação matemática poderia prever com precisão a qualidade do café expresso, Wadsworth e sua equipe realizaram testes rigorosos. Eles analisaram duas torras diferentes – Tumba de Ruanda e Guayacán da Colômbia – em 22 configurações de moagem diferentes.
Usando software avançado, os pesquisadores converteram seções transversais de raios X em renderizações 3D para rastrear exatamente como o fluido se movia através das amostras de café. As descobertas confirmaram que as mesmas equações usadas para modelar o movimento do magma ou o fluxo da água através do arenito se aplicam perfeitamente ao café.
Uma das conclusões mais significativas é o impacto da permeabilidade :
– O tamanho do grão de café muda drasticamente a forma como a água flui.
– Por exemplo, dobrar o tamanho do grão aumenta a permeabilidade por um fator de quatro, acelerando significativamente o processo de extração.
Por que isso é importante para os amantes do café
Esta pesquisa preenche a lacuna entre a geofísica de alto nível e o ritual diário de uma bebida matinal. Embora a matemática possa parecer abstrata, ela fornece uma base científica para a intuição praticada pelos baristas profissionais.
Para especialistas que utilizam máquinas de última geração, capazes de medir pressões e vazões precisas, este modelo oferece uma maneira de quantificar “o disparo perfeito”. Ele faz com que a produção de café expresso deixe de ser uma questão de suposição e “sensação” e se transforme em uma ciência previsível e mensurável.
“Isso mostra como os métodos desenvolvidos em um campo podem abrir novas perspectivas em outro”, observa Samo Smrke, especialista em ciência do café.
Conclusão
Ao aplicar a física da vulcanologia ao disco de café, os pesquisadores forneceram uma estrutura matemática para compreender a extração de sabor. Esta ligação prova que a diferença entre um shot amargo e um expresso perfeito é uma questão de dinâmica de fluidos controlada.
