.gif)
Скотт Рао
Час від часу я чую або читаю, як люди неправильно розуміють роль дрібних частинок меленої кави під час екстракції та їх вплив на смак кавового напою. Мені б хотілося обговорити, як саме проходить екстракція кави, яку роль в цьому процесі відіграють дрібні її частинки, і як останні впливають на еспресо та фільтр-каву. Це довгий та технічний допис. Але якщо ви –кавовий профі, то дуже важливо, щоб ви прочитали його повністю (а можливо навіть двічі). Ідеї, які я тут представлю, дуже просто втілити на практиці.
Якщо цей допис здається вам цікавим чи корисним, будь ласка, не соромтеся ним ділитися та його перекладати.
Визначення дрібних частинок
Кавове зерно – це складна тривимірна матриця волокон целюлози, вкритих оліями та іншими твердими речовинами. Ці волокна перехрещуються та формують порожнечі або «клітини». За оцінками дослідників, одне зерно у середньому містить близько мільйона таких клітин. Внаслідок обсмажування целюлоза стає крихкою, а під час перемелювання целюлозна структура кави дробиться на частинки різного розміру. Найдрібніші частинки ми називаємо «пилом».
Щодо визначення «пилу» існують певні розбіжності. У більшості старих наукових праць, які я читав, «пил» розуміється як сукупність фрагментів стінок клітин, серед яких немає цілих клітин. Дехто визначає «пил» як частинки, діаметр яких менший за певний розмір – скажімо, 50 мікрометрів. Нещодавно «пил» також визначили як частинки, які потрапляють у певний сегмент (маленький пік, якщо хочете) кривої розподілу розміру частинок меленої кави (кривої PSD, particle size distribution).
Типова крива PSD. Будь ласка, не звертайте уваги на цифри, крива наводиться лише як ілюстрація. Під частотністю тут мається на увазі вага чи обсяг часток.
Я волію визначати дрібну частинку як фрагмент стінки клітини, який не містить цілих клітин, тому що частинки, що містять цілі клітини, екстрагуються інакше, ніж фрагменти клітин. При такому визначенні можна сказати, що в ході екстракції вода має вільний доступ до всієї поверхні целюлози дрібної частинки, тоді як у частинках з цілими клітинами частина поверхні целюлози залишається всередині клітин, і вода не має до неї прямого доступу.
Визначати дрібні частинки через деякий (довільний) їхній діаметр або розмір, як на мене, практично безглуздо: дрібні частинки мають різну форму, і лише невелика їхня кількість має форму, наближену до сферичної. На жаль, багато досліджень роблять начебто безневинне припущення про те, що частки меленої кави – сферичної форми, щоб спростити розрахунки та моделювання кінетики екстракції. Це припущення абсурдне і оманливе, і до таких сферичних висновків у вакуумі слід ставитись зі здоровою недовірою.
Акцентувати увагу на невеликому піку на кривій PSD – цікавий спосіб групувати частинки меленої кави, але цей спосіб не дає нам об'єктивного критерію або визначення дрібних частинок, оскільки кількість, якість та розподіл частинок у цьому піку змінюється залежно від зерна, обсмажування, гріндера, гостроти жорен та їх відкаліброваності тощо, не кажучи вже про метод, який використовується для вимірювання розподілу розміру частинок.
Як відбувається екстракція кави
Існує дві фази екстракції кави: ерозія поверхні та дифузія зсередини частинок. Коли вода контактує з великою часткою меленої кави, вона швидко розчиняє тверді речовини, що знаходяться на відкритих поверхнях частинки. Ця ерозія закінчується за кілька секунд.
Екстракція зсередини цілих клітин відбувається через дифузію – процес, який триває багато хвилин і ніколи не доходить до повного завершення, принаймні – за розумних для приготування кави умов. У ході дифузії градієнт концентрації змушує тверді речовини переміщатися зсередини частки у воду (у розчинах тверді речовини завжди переміщуються із зони високої концентрації до сусідньої зони нижчої концентрації). Потім твердим речовинам, розчиненим у воді, доведеться просочитися крізь пори целюлози, щоб дістатися рідини, що оточує частинку зовні. Дифузія зсередини часток відбувається повільно через кількість етапів у цьому процесі: спочатку вода повинна пройти крізь пори частки і розчинити тверді речовини, потім вона має повернутися крізь пори і зрештою винести розчинені в ній речовини з кавової «каші» у кавовий напій. Екстракція з частинок більшого розміру відбувається повільніше насамперед через те, що шлях дифузії у них довший.
Під час процесу перколяції (наприклад, приготування кави у фільтр-машині), якась кількість розчинених твердих речовин завжди залишиться в клітинах меленої кави, а також в рідині, що залишилася між частинками кави. У разі імерсійного заварювання кави (наприклад, у френч-пресі) екстракція відбувається повільніше насамперед через те, що насичена твердими речовинами рідина з пристрою нікуди не дівається, і протягом більшої частини процесу екстракції градієнт концентрації – не такий високий, як під час перколяції. (Тому каву для френч-пресу потрібно молоти набагато дрібніше, ніж для фільтр-машини – чого 99% кавових професіоналів не роблять.) Також рідина, яка залишається у відпрацьованій каві після імерсійного заварювання, містить набагато більше розчинених речовин, ніж відпрацьована кава після перколяції; отже, імерсія – менш ефективний метод екстракції, ніж перколяція.
Технічний відступ: різна концентрація твердих речовин у відпрацьованій каві у разі перколяції та імерсії – це причина, через яку програма Extract Mojo має два окремих режими для розрахунку екстракцій імерсією та перколяцією. Якщо читачі зацікавляться, я з радістю розкрию цю тему ширше в іншому дописі.
Колись ми будемо насолоджуватися 30% екстракціями
Приблизно 35% маси кавового зерна розчиняються у воді. Цілком можна припустити, що без застосування екстремально високих температур, неймовірно тривалих екстракцій або додаткових розчинників більше 35% ваги меленої кави екстрагувати не вийде. Якісні екстракції кави, змеленої в кав'ярнях на гріндерах дешевше $20 тис., зазвичай пікують на 23%, але деякі промислові вальцьові гріндери дають помел, з якого можна дістати на кілька відсотків більше.
Говорячи суто теоретично, з частки целюлози (тобто з дрібної частки) можна екстрагувати близько 80%-90% всіх розчинних речовин, перш ніж підскочать терпкість і гіркота. Що-що? Це взагалі можливо – домогтися смачної 30% екстракції? Можливо, але не сьогодні, і не з твоїм ЄК43. Може, і вийде досягти близько 26%, маючи пристойний гріндер, мелячи набагато дрібніше, ніж зазвичай, ретельно відсіюючи якомога більше «пилу» і «каменів» (надто великих частинок), і готуючи цю каву у фільтр-машині. (Будь ласка, не судіть цю ідею надто поспішно, на підставі однієї спроби. Шанси на те, що ви зразу влучите в розмір помолу, правильно просієте та екстрагуєте каву, дуже низькі, тут потрібна практика. Але коли все вийде, результат буде фантастичний.)
Я стверджую: якщо деяка частка целюлози кави на 35% її ваги складається з розчинних твердих речовин, потенційно бажано екстрагувати 30 з цих 35% (тобто 86% від загальної кількості розчинних твердих речовин), і що десь між 30 і 35% терпкість стрімко підскакує. Теоретично, якби у вас була купка дрібних частинок (фрагментів целюлози з повністю відкритими поверхнями), і якби у вас вийшло екстрагувати всі частинки рівно на 30%, у вас вийшла б приголомшлива чашка; але швидше за все, досягти цього неможливо.
Проблема полягає в тому, що коли ми готуємо каву у звичайний день, тверді речовини з поверхні частинок (тобто всі речовини з дрібних частинок та речовини з відкритих поверхонь великих частинок) екстрагуються більше, ніж на 30% за кілька секунд, тоді як ~80% твердих речовин, які дістаються дифузією, знадобиться кілька хвилин, щоб дійти якихось 20%. До того ж, цілком імовірно, що дифузія менших частинок або частинок уздовж каналів у кавовій таблетці дасть 30% екстракцію до того, як середня величина екстракції всієї таблетки досягне 20%.
Чому всі ці наукові штуки мають значення
Щоб робити настільки хорошу фільтр-каву, наскільки можливо, вам потрібно мінімізувати кількість «пилу» (ну і «каменів», якщо вже на те пішло). Виходячи з того, що «пил» гарантовано переекстрагується і додасть чашці гіркоти і терпкості, якщо вам вдасться прибрати «пил» або запобігти його виникненню, у вас вийде чистіша і солодша чашка з гладкою текстурою. Більшості людей не подобається терпка кава; якщо вам таке подобається – чудово, таніни прекрасно контролюють кишкові бактерії. Але я волію отримувати свою дозу танінів з вина, дякую.
Як мінімізувати кількість «пилу» в порядку значущості:
• використовувати більш гострі жорна;
• переконатися, що жорна гріндера максимально точно відкалібровані;
• молоти крупніше;
• використовувати більші жорна (форма жорен теж відіграє свою роль, але загалом чим більше, тим краще);
• обсмажувати легше;
• за будь-яку ціну уникати «сухарів» [кава сухої/натуральної обробки][1];
• відсівати «пил» — складно зробити це якісно, але в домашніх умовах та на чемпіонатах варто поекспериментувати;
• можливо, молоти тепліші зерна або використовувати тепліший гріндер (цей пункт ще обговорюється).
Поряд із мінімізуванням кількості «пилу», величезну роль у контролі терпкості відіграє каналоутворення. «Пил» та канали впливають на якість чашки однаково.
«Пил» — норм для еспресо, але певною мірою
Проте як щодо еспресо? Екстракція еспресо занадто коротка, щоб відбувалася дифузія. Дослідники сперечаються, чи впливає дифузія на екстракцію еспресо взагалі; якщо це так, її вплив мізерний. (Я не говорю тут про «еспресо», приготовлені з передзмочуванням довжиною з хвилину, «Slayer-шотах» та інші нестандартні практики.)
Автори книги Illy про еспресо стверджують, що «пил» надає необхідні для екстракції поверхні, тоді як частинки більшого розміру гарантують адекватну швидкість протікання через таблетку еспресо. Якщо дрібних часток надто мало, падає ступінь екстракції; якщо не вистачає великих частинок, протікання стопориться. Враховуючи, що для еспресо необхідна швидка екстракція через ерозію, швидше за все, для гідного шота буде потрібна певна кількість дрібних частинок. (Думаю, що теоретично можна ізолювати частинки розміром 100-200 мікронів і приготувати з них смачний шот без дрібних частинок, але в кав'ярні це непрактично.) Яка ідеальна пропорція дрібних частинок? Звісно ж, цього не знає ніхто. Більш того, мабуть, дрібну фракцію помолу можна поділити на дві групи; називатимемо їх «дрібні частинки» і «кавовий пил». Присутність найдрібніших частинок, або кавового пилу, очевидно, погано впливає на якість еспресо, непропорційно уповільнюючи швидкість протікання по відношенню до вкладу цих частинок в екстракцію – як наслідок, доводиться укрупнювати помел, а це, у свою чергу, знизить рівень екстракції.
Кріс Хендон нещодавно зазначив в моєму Інстаграмі, що якщо молоти заморожені зерна, ми отримаємо менше кавового пилу і більше дрібних частинок, і вони будуть більш рівномірного розміру. Я не бачив його даних, але цей феномен може пояснити, чому багато баристів стверджують, що молоти заморожені зерна для еспресо краще. Якщо мінімізувати кількість кавового пилу та замінити його більшими частинками однакового розміру, екстракція еспресо покращиться практично гарантовано. Дякую, Кріс, сподіваюся, я адекватно представив результати твоїх досліджень.
В підсумку
Вітаю – ви дісталися до кінця цього допису. А тепер – будь ласка, прочитайте його ще раз, щоб все зрозуміти. Найважливіше – сподіваюся, що цей допис переконає вас у тому, що необхідно звертати увагу на дрібні частинки, та розповість вам про способи, якими можна мінімізувати їх кількість у фільтр-каві. Дві найзначніші речі, які більшість кав'ярень можуть зробити, щоб негайно покращити якість кави, – замінити старі, зношені жорна гріндера свіжими і заточеними та відкалібрувати їх так точно, наскільки це можливо. Ступінь екстракції зросте, смак стане чистішим, терпкість і гіркота знизяться, а текстура напоїв стане більш гладкою.
[1] Це неправда, але я просто не зміг утриматись. - прим. автора.
Оригінал - https://www.scottrao.com/blog/2017/8/27/fines-fine-for-espresso-not-so-fine-for-filter
Переклад з англійської — Арсеній Тарасов, переклад з російської — Наталя Восканян.
