Математиков, физиков, специалистов и материалов может не придти на ум, как первые люди, чтобы проконсультироваться о том, вы готовите свой кофе. Но команда ученых из разных стран мира-США, Великобритания, Ирландия, Австралия, и Швейцария — сложные общие эспрессо мудрости, находя, что меньше кофе в зернах, молотый более крупно, являются залогом напиток, который дешевле сделать, больше сообразуясь с выстрелом, и столь же сильны. Их работа появляется 22 января в журнале Дело.
«Большинство людей в кофейной индустрии используются тонко смолоть настройки и много кофе, чтобы сделать смесь горечи и кислого кислотность, что является непредсказуемым и неповторимое», — говорит соавтор старший автор исследования Кристофер Хендон (@chhendon), вычислительная Химик в Университете штата Орегон. «Это звучит парадоксально, но эксперименты и моделирование предполагают, что эффективность, воспроизводимость снимков можно получить, просто используя меньше кофе и молоть его более крупно.»
Хотя задействовано много факторов, нормой для заваривания эспрессо выстрела для помола относительно большое количество кофейных зерен (~20 грамм) почти так же мелко, как это возможно. Самый мелкий помол, здравый смысл уходит, значит больше площадь поверхности подвергается воздействию заваривать жидкости, которые должны повысить урожайность добыча — фракция молотого кофе, что на самом деле растворяется и попадает в получившемся напитке.
Но когда исследователи составили математическую модель, чтобы объяснить извлечения доходности на основе факторов при скверный контроль — такие параметры, как массы воды и сухого кофе, тонкость или грубость оснований, и напор воды … и сравнить его прогнозы с пивоваренной экспериментов, выяснилось, что реальные отношения были сложнее. Молоть так мелко, как стандарт забиты кофе в постели, снижает продуктивность добычи, тратя на это сырье, и внесении изменения в Вкус путем отбора проб некоторые основания и полностью отсутствует другие.
Большое количество хруст и тысячи выстрелов позже, команда вышла в рецепт, чтобы одновременно максимизировать добычи и производства кофе, что бы похожий вкус от одной чашки к другой. «Один из способов оптимизации добычи и добиться воспроизводимости для измельчения грубых и использовать немного меньше воды, а другой-просто снизить массу кофе», — Хендон говорит.
Разрабатывая модель эспрессо пивоварения не является простой задачей. На базовом уровне доходности добычи зависит от того, как вода течет под давлением через массу кофейную гущу. Но, что масса состоит из миллионов отдельных зерен различной формы и размеров, неправильной заклинило в одном фильтрующем. «Вам нужно больше вычислительной мощности, чем у Google, чтобы точно решить физики и уравнений переноса пивоварения на геометрии так сложно, как кофе в постель», — говорит соавтор старший автор исследования Джейми М. Фостер, математик из Университета Портсмута (Великобритания).
Чтобы обойти это препятствие, исследователи обратили на маловероятного источника — электрохимия — уподобление, как кофеин и другие молекулы растворяются из кофейной гущи, как ионы лития перемещаются через электроды батареи. Заимствования моделирование методики от работы батарея привело к строгой модели экстракции кофе способны сделать мощные и проверяемых предсказаний.
Повышение урожайности извлечения через одну или несколько маршрутов иллюстрируется модели также могут привести к экономическим выгодам для кафе и устойчивости пособия для кофейной промышленности в целом. Например, при текущей цене обжаренных кофейных зерен, снижается масса сухого кофе от 20 грамм до 15 грамм в питье бы добавить до экономии в несколько тысяч долларов в год для небольших кафе, и $1,1 млрд в год, если расширены до всей кофейной индустрии. Быть более эффективным с использованием кофе в зернах также снижает отходы в момент, когда кофе находится под угрозой из-за изменения климата в историческое производственных площадей.
Исследователи подчеркивают, однако, что их результаты не претендуют на то, чтобы свести все их приготовления к одному набору условий заваривания или в профиль одинокий аромат. «Хотя есть четкие стратегии по сокращению отходов и улучшению воспроизводимости, нет никакой очевидной оптимальная точка кофе», — говорит Хендона. «Существует огромная зависимость от предпочтений человека производить кофе; мы поясняем переменных, которые они должны рассмотреть, если они хотят лучше ориентироваться в пространстве параметров заваривания эспрессо.»
Расчеты за эти работы были поддержаны Национальным научным фондом (NSF) через экстремальные науки и технических открытий среды (XSEDE).
сделать разницу: спонсорские возможности
Ответить
Хотите присоединиться к обсуждению?Не стесняйтесь вносить свой вклад!