Il caffè è ingannevolmente complicato. Il caffè è essenzialmente due cose. Si tratta di semi di ciliegia macinati (i fagioli) e acqua. Tuttavia, da questi due ingredienti sboccia un mondo di complessità emergente poiché si considera come vengono tostati e macinati i chicchi di caffè verde e come si prepara l’acqua per la preparazione.
Questo articolo tratterà tutto ciò che devi sapere sulla scienza dietro il caffè. Tratteremo tutto, dagli effetti dell’acqua sul sapore del caffè ai benefici della macinatura dei chicchi. Prendi il tuo quaderno di laboratorio, una tazza di caffè caldo e sei pronto per esplorare i mondi della scienza del caffè.
Botanica
Credito immagine: Pixabay
Bene, inizia dalla radice, la radice della pianta del caffè, cioè. Prima che il torrefattore metta le mani su una partita di chicchi di caffè verde, il coltivatore di caffè ha già impiegato ore incalcolabili nella coltivazione della pianta del caffè perfetta. Il caffè viene coltivato su alberi bassi. Il seme del frutto della pianta del caffè, che chiamiamo chicchi di caffè, in realtà fa crescere il caffè.
La maggior parte delle ciliegie di caffè contiene due semi di dimensioni e peso simili e ogni albero sano produce circa 2.000 ciliegie all’anno. Mantenere le condizioni giuste per le loro piante di caffè è una priorità assoluta per i coltivatori di caffè e anche piccoli cambiamenti all’ambiente di un albero possono influire sulla sua resa. Tutte le piante hanno bisogno di acqua, luce solare e terreno sano, ma le piante di caffè hanno bisogno di qualche attenzione in più per raggiungere il loro pieno potenziale.
La maggior parte del caffè viene prodotta tra il Tropico del Capricorno (o il Tropico del Cancro), in un’area del mondo comunemente nota come cintura del caffè. Il caffè prospera in zone calde e umide che hanno periodi alternati di piogge abbondanti e sole intenso. La qualità del suolo è importante anche per la salute e lo sviluppo delle piante di caffè. Gli agricoltori fanno grandi sforzi per garantire che il loro terreno sia ricco e contenga abbastanza nutrienti.
Il caffè è resistente, ma i coltivatori di caffè preferiscono altitudini più elevate per ottenere il meglio dalle loro piante di caffè. Le fattorie ad altitudini più elevate hanno due vantaggi principali. Il primo è che le piante di caffè crescono più lentamente ad altitudini più elevate a causa delle condizioni più dure. I chicchi di caffè maturati più a lungo hanno più tempo per assorbire i nutrienti e creare zuccheri complessi. Ciò si traduce in più sapore.
Le fattorie d’alta quota hanno spesso aree di coltivazione angolate a causa del terreno montuoso. I terreni agricoli in pendenza aiutano il drenaggio naturale e riducono la quantità di acqua che le piante di caffè possono assorbire. Quando le piante di caffè consumano meno acqua, il processo di crescita rallenta, dando alle ciliegie più tempo per svilupparsi.
Chimica Del Caffè
Arrostire
Ok, basta con le piante. Passiamo alle reazioni chimiche. La torrefazione del caffè è un processo ricco e complesso, ricco di sfumature e sottigliezze. Gli esperti torrefattori perfezionano da anni la loro arte. La battaglia risiede principalmente nella chimica. La prima sfida nella torrefazione del caffè è riscaldare i chicchi di caffè verde abbastanza da dare il via a determinate reazioni chimiche senza riscaldarli così tanto da subire la pirolisi.
Credito immagine: Jonathan Sanchez, unsplash
La pirolisi si riferisce a una reazione chimica che si verifica quando un materiale supera una soglia di temperatura chiamata temperatura di decomposizione. La pirolisi è il primo passo nella combustione e la carbonizzazione del legno è un esempio di pirolisi estrema. Hai ragione se pensi che la combustione e la carbonizzazione siano terribili per i chicchi di caffè. I torrefattori si impegnano molto per garantire che i loro chicchi di caffè non si avvicinino mai alla pirolisi completa.
D’altra parte, un’altra reazione chimica chiamata reazione di Maillard è ciò che cercano i torrefattori. Quando il cibo viene riscaldato, si verifica la reazione di Maillard. Coinvolge l’interazione tra zuccheri e aminoacidi. Le reazioni di Maillard sono responsabili della doratura del cibo e della caramellizzazione delle cipolle.
La reazione di Maillard inizia a circa 150°C e i torrefattori prestano molta attenzione ai loro chicchi quando raggiungono questa temperatura. Per quanto tempo un lotto di fagioli subisce la reazione di Maillard ha un impatto drammatico sul suo sapore. Durate più brevi creano chicchi di caffè con più dolcezza e acidità, mentre durate più lunghe assumono una caratteristica più maltata.
Birra
La tostatura del caffè è dominata dalla chimica, ma è anche parte integrante della preparazione del caffè. In generale, ci sono due classi principali di metodi di infusione: birrai ad immersione, dove i fondi di caffè sono immersi nell’acqua, e metodi di percolazione, dove l’acqua passa attraverso il caffè macinato. La produzione di percolazione è diversa perché consente l’interazione dei fondi di caffè con l’acqua.
Mentre è facile presumere che la preparazione del caffè si riduca a dare ai fondi di caffè il tempo di dissolversi in acqua. I fondi di caffè si dissolvono rapidamente una volta che entrano in contatto con l’acqua. Ciò che richiede più tempo è il processo di spostamento delle molecole aromatiche ai bordi dei fondi. I fondi di caffè assorbono lentamente il sapore. Tuttavia, i fondi di caffè che sono stati riscaldati più in alto possono conservare più sapore.
I metodi di infusione in stile immersione, come la pressa francese, mantengono i fondi di caffè a una temperatura più elevata rispetto ai metodi di percolazione, come i versamenti. Dobbiamo far sì che i chicchi di caffè della pressa francese richiedano più tempo per estrarre la stessa quantità di sapore di una pressa francese. I baristi macinano i fagioli in modo più grossolano perché il sapore viaggia più rapidamente nelle presse francesi ad alta temperatura. Ciò significa che il sapore deve essere diffuso più lontano dai bordi delle particelle.
Credito immagine: Maksim Goncharenok, Pexels
Acqua
Anche l’acqua che usi è un fattore chiave nella preparazione del caffè. Si potrebbe pensare che l’acqua sia tutta uguale, ma in realtà l’acqua del rubinetto varia notevolmente da un luogo all’altro. Il sapore del tuo caffè è influenzato dal contenuto di minerali dell’acqua. Questo può accadere direttamente attraverso la tua tazza o indirettamente attraverso cambiamenti nel processo di estrazione. Gli esperti di caffè non sono d’accordo sulle concentrazioni minerali ottimali per il miglior caffè. Tuttavia, c’è consenso. Alcune aziende offrono pacchetti minerali che i clienti possono aggiungere alla loro acqua distillata per ottenere il miglior profilo minerale per la preparazione del caffè.
Dimensione Della Macinatura
Sebbene si possa sostenere che la dimensione della macinatura è più un argomento di fisica che di chimica, poiché l’estrazione influisce sulla dimensione della macinatura ed è un processo ricco di chimica, la terremo nella categoria della chimica.
Abbiamo già parlato della dimensione della macinatura quando abbiamo confrontato la produzione di birra con pressa francese con la produzione di birra pour over. Ma possiamo andare anche oltre il gioco di parole previsto.
Il caffè che è stato macinato prima di essere preparato è più saporito. Questo potrebbe essere dovuto alla chimica. Poiché il caffè appena macinato non è stato esposto all’aria per un periodo prolungato, è più fresco del caffè premacinato. Il caffè inizia ad ossidarsi quando viene esposto all’aria dopo essere stato macinato. La composizione chimica del caffè viene fondamentalmente alterata dall’ossidazione, rendendolo inadatto alla bevanda. Non è pericoloso, ma non ha un sapore molto buono. Per fare un confronto, l’ossidazione è il processo responsabile della ruggine, non esattamente qualcosa che ti fa pensare, gnam!
Uno dei nostri grinder preferiti, Hario Skerton Pro.
Il modo in cui i chicchi di caffè vengono macinati influisce sull’estrazione del sapore durante il processo di preparazione. Anche i macinacaffè più costosi non producono granulometrie uniformi. Alcune particelle saranno grandi e altre piccole e il rapporto tra particelle grandi e piccole determina il sapore del caffè quando lo si prepara. Quali composti aromatici vengono estratti dipende da quanto è grande una particella, con particelle più piccole che contribuiscono a sapori più forti. Il tuo caffè avrà un sapore amaro e aspro se il tuo macinino contiene troppe minuscole particelle.
Un buon macinacaffè produrrà distribuzioni di dimensioni della macinatura molto simili ogni volta che lo usi. Puoi regolare altri parametri come la temperatura o la dimensione dell’estrazione per migliorare il gusto del tuo caffè. I macinini economici e il caffè pre-macinato spesso non hanno distribuzioni coerenti delle dimensioni della macinatura, rendendo frustrante cercare di ottenere una tazza sempre buona.
Se hai abbastanza soldi per un solo pezzo di attrezzatura per la preparazione del caffè, rendilo un macinino di alta qualità. Un buon macinino può fare una grande differenza nella qualità dei tuoi caffè.
Conclusione
Ci auguriamo che tu abbia trovato utile questo corso accelerato di 101 livelli di scienza del caffè. Sebbene abbiamo solo scalfito la superficie sui dettagli tecnici coinvolti nella coltivazione, torrefazione e preparazione dei chicchi di caffè, è possibile ottenere una migliore comprensione di alcuni di questi complessi problemi. Fare il caffè è molto attento e la conoscenza della chimica è utile per le persone che cercano di spremere fino all’ultima goccia di sapore dai loro chicchi di caffè. È tutto per oggi; domanda domani.
