Tymczasem fizycy postanowili zajrzeć tam, gdzie zwykle kończy się cierpliwość przeciętnej miłośniczki kawy: do wnętrza sprasowanego krążka zmielonych ziaren. Wyniki pokazują, że przy wysokim ciśnieniu kawa zachowuje się znacznie bardziej kapryśnie, niż sugerowałyby eleganckie manometry. Większa siła nie musi oznaczać szybszego przepływu, a około 5 barów w badanym układzie woda przechodziła przez kawę najszybciej.
Dziewięć barów urosło do rangi kawowego dogmatu
Standard 9 barów nie narodził się jako wynik wielkiego programu badań nad idealnym smakiem. Jego korzenie sięgają pierwszych ekspresów dźwigniowych Gaggii i Faemy z połowy XX wieku, które pozwalały osiągać ciśnienie znacznie wyższe niż wcześniejsze konstrukcje parowe. Rozwiązanie sprawdzało się dobrze, dlatego z czasem zostało przejęte przez producentów ekspresów pompowych i całą branżę kawową.
Trudno mi się temu dziwić. Kuchenne standardy często powstają właśnie w taki sposób. Ktoś znajduje skuteczne rozwiązanie, kolejni je kopiują, a po kilku dekadach mało kto pamięta, dlaczego wybrano akurat tę temperaturę, proporcję czy wartość ciśnienia. Jeśli efekty są powtarzalne, potrzeba zadawania pytań szybko słabnie.
W przypadku espresso presja doskonałości jest zresztą wyjątkowo silna. Liczy się gramatura, stopień zmielenia, temperatura, czas ekstrakcji, jakość wody i sposób ubicia kawy. Drobna zmiana potrafi sprawić, że z tych samych ziaren jednego dnia powstanie świetki, słodkawy napar, a następnego cierpka filiżanka rozczarowania. Badacze podkreślają, że taka zmienność ma fizyczne podstawy i wynika z jednoczesnego działania wielu parametrów.
Kawa pod ciśnieniem zaczyna stawiać opór
Zespół związany między innymi z Uniwersytetem Warszawskim, Polską Akademią Nauk, University of Potsdam i Instytutem Maxa Plancka przygotował setki espresso przy różnych wartościach ciśnienia. Naukowcy wykorzystali profesjonalny ekspres, czujniki ciśnienia, precyzyjne wagi, refraktometr mierzący stężenie rozpuszczonych substancji oraz tomografię rentgenowską krążków kawy przed i po parzeniu.
Przy niższym ciśnieniu wszystko przebiegało dość intuicyjnie. Mocniejszy napór wody zwiększał jej przepływ przez porowate złoże kawy. Powyżej około 5 barów zależność zaczynała się jednak odwracać. Sprasowane drobiny ulegały dalszemu ściskaniu, wolne przestrzenie między nimi malały, a przepływ przestawał rosnąć. Przy jeszcze wyższym ciśnieniu potrafił nawet spadać.
Fizycy opisują krążek kawy jako materiał poroelastyczny. W uproszczeniu przypomina on miękką, nasiąkającą strukturę, która pod wpływem wody, nacisku i rozpuszczania składników stale zmienia swoje właściwości. W trakcie ekstrakcji jedne procesy otwierają drogę wodzie, bo część substancji zostaje wypłukana, a inne ją ograniczają, ponieważ ziarna pęcznieją i są ściskane.
To wyjaśnia również, dlaczego kanałowanie pozostaje zmorą baristów. Woda wybiera miejsca o najmniejszym oporze, omija część kawy i przepływa zbyt intensywnie przez pojedyncze szczeliny. Jedne fragmenty krążka zostają wtedy wypłukane przesadnie, inne niemal pozostają suche. Efektem może być napar łączący kwaśność, gorycz i rozczarowanie w jednej małej filiżance.
Pięć barów nie oznacza jeszcze lepszego smaku
W tym miejscu łatwo wyciągnąć wniosek, że wszystkie ekspresy powinny od jutra pracować przy 5 barach. Badanie nie daje jednak takiej odpowiedzi. Naukowcy analizowali przede wszystkim zależność między ciśnieniem, przepływem, strukturą krążka i ilością rozpuszczonych substancji. Nie przeprowadzili szerokiego testu sensorycznego, który wskazałby jedną wartość gwarantującą najsmaczniejsze espresso.
Szybszy przepływ nie zawsze jest zaletą. Woda musi spędzić z kawą wystarczająco dużo czasu, aby rozpuścić pożądane związki, lecz nie tak długo, by wydobyć nadmiar gorzkich i ściągających nut. Znaczenie mają też stopień palenia, udział bardzo drobnych cząstek, doza, temperatura i przygotowanie krążka. Autorzy sami zaznaczają, że ich model upraszcza część zjawisk i nie obejmuje między innymi pełnej dynamiki początkowego zwilżania, przemieszczania drobin oraz tworzenia się kanałów.
Sam odczyt manometru nie uratuje źle zmielonej kawy ani nierówno przygotowanego sitka. Mam wrażenie, że branża przez lata pozwalała nam patrzeć na ciśnienie jak na ocenę jakości całego urządzenia, choć podczas parzenia odgrywa ono rolę jednego z wielu wzajemnie powiązanych elementów.
Producenci zaawansowanych urządzeń już od pewnego czasu eksperymentują z profilowaniem ciśnienia i przepływu. Zamiast utrzymywać jedną wartość przez cały proces, ekspres może łagodniej zwilżyć kawę, później zwiększyć nacisk, a pod koniec ekstrakcji ponownie go ograniczyć. Nowe wyniki dają takim rozwiązaniom mocniejsze fizyczne uzasadnienie, choć droga od pojedynczej publikacji do przebudowania całego rynku pozostaje długa.
Podejrzewam, że 9 barów jeszcze długo nie zniknie z opisów ekspresów. Jest wartością rozpoznawalną, wygodną marketingowo i sprawdzoną w milionach kawiarni. Badanie przypomina jednak, że urządzenie może wytworzyć określone ciśnienie, ale sprasowana kawa nie ma obowiązku reagować zgodnie z prostym wykresem.