Espresso je postavené na niekoľkých faktoroch: jemne pomletá káva, tlak, pomerne krátky čas extrakcie a horúca voda. Tím z UNSW Sydney však predstavil spôsob prípravy kávy, pri ktorom sa namiesto vysokej teploty využívajú ultrazvukové vlny. Výsledkom má byť nápoj podobný espressu, no pripravený pri izbovej teplote.
„Nazývame to ultrazvukové espresso,“ povedal šéf tímu výskumníkov Francisco Trujillo, ktorého slová cituje web unsw.edu.au. „Je to odlišný proces, ale za menej ako tri minúty získate rovnakú intenzitu a koncentráciu ako pri bežnom espresse. Tradične sa espresso pripravuje pretláčaním horúcej vody cez kávu pod tlakom. Pri ultrazvuku však môžeme namiesto toho použiť vodu s izbovou teplotou, čím sa spotreba energie znižuje až o 75 %.“
Praktické pozadie výskumu
Na prvé počutie to znie ako laboratórna kuriozita, ktorá sa do reálneho sveta kávy nikdy nedostane. Lenže výskum má pomerne praktické pozadie. Ohrievanie vody je energeticky náročné a pri príprave kávy, najmä vo väčších objemoch, predstavuje významnú časť spotreby. Ak by sa podarilo pripraviť koncentrovanú kávu bez potreby horúcej vody, mohlo by ísť o zaujímavý krok týkajúci sa napríklad výroby hotových kávových nápojov a kávových koncentrátov.
„Existujú spoločnosti, ktoré vyrábajú kávové produkty v priemyselnom rozsahu, a sme presvedčení, že tento ultrazvukový systém sa dá škálovať tak, aby vyhovoval ich potrebám a priniesol skutočné výhody v podobe skrátenia času spracovania a zníženia spotreby energie,“ hovorí Dr. Trujillo. „Úspora energie na úrovni 75 % je pri takomto rozsahu obzvlášť prínosná a kávu navyše dokážeme vyrobiť veľmi rýchlo.“
Vedci pri svojej práci nadviazali na predchádzajúce experimenty s ultrazvukovou extrakciou kávy za studena, teda cold brew. Tentoraz však pozornosť presunuli k espressu, teda k nápoju, ktorý je tradične spojený práve s horúcou vodou. Výskumníci sa pokúsili zistiť, či možno aspoň časť práce, ktorú bežne robí teplo, nahradiť zvukovými vlnami.
Sitko ako ultrazvukový reaktor
Na tento účel upravili sitko v páke kávovaru tak, aby fungovalo ako malý ultrazvukový reaktor. Na jeho bočnú stranu pripevnili kovový menič, ktorý vytvára vysokofrekvenčné vibrácie. Tie sa prenášajú cez sitko, pomletú kávu aj vodu a vyvolávajú jav známy ako akustická kavitácia. V kvapaline vznikajú mikroskopické bublinky, ktoré sa rýchlo tvoria a následne kolabujú. Pri tomto procese vznikajú drobné lokálne prúdy a nárazy, ktoré narúšajú povrch pomletých kávových častíc a pomáhajú z nich rýchlejšie uvoľňovať rozpustné látky, arómy, oleje aj kofeín.
Inak povedané, ultrazvuk pomáha vode dostať sa k tomu, čo chceme z kávy extrahovať – a to aj bez toho, aby bola horúca. Pri klasickom espresse túto úlohu zabezpečuje kombinácia teploty, tlaku, správneho mletia a odporu kávového puku. Pri ultrazvukovej metóde preberajú časť práce zvukové vlny.
Práca s množstvom parametrov
„Pracovali sme s množstvom parametrov, aby sme zistili, ako pripraviť dokonalé ultrazvukové espresso,“ konštatuje Trujillo. „Najdôležitejšie bolo brew ratio – teda koľko vody sa použije na gram kávy –, pretože práve tento faktor pomáha zabezpečiť, aby bol výsledný nápoj koncentrovaný a nie príliš zriedený. Ďalším dôležitým faktorom je to, ako jemne sú kávové zrná pomleté.“
„Zistili sme, že jemnejším mletím dokážeme chuť extrahovať rýchlejšie. Experimentovali sme aj s tým, ako dlho sa aplikovali zvukové vlny, pretože to môže ovplyvniť koncentráciu aj chuť kávy. Zistili sme, že čas medzi dvomi a pol až tromi minútami je ideálny na prípravu vyváženej šálky.“
Senzorické testovanie
Zaujímavou časťou výskumu bolo aj senzorické testovanie. Približne stovka bežných konzumentov kávy ochutnávala vzorky bez toho, aby vedela, ktorá bola pripravená klasicky a ktorá pomocou ultrazvuku. Pri porovnaní tradičného espressa a ultrazvukovej verzie sa podľa výskumníkov neukázali významné rozdiely v hodnotení arómy, chuti, horkosti ani celkového dojmu. Účastníci teda nevedeli spoľahlivo rozlíšiť, ktorý nápoj vznikol klasickou cestou a ktorý za pomoci zvukových vĺn.
Toto tvrdenie však treba brať opatrne. Testovali sa bežní konzumenti, nie špičkoví senzorickí porotcovia alebo skúsení baristi. Avšak finálny nápoj tohto typu bude cielený práve na bežného konzumenta, ktorý nevyhľadáva najvyššiu kaviarenskú kvalitu.
„Naše zistenia ukázali, že použitie ultrazvuku neuškodilo chuti a v niektorých prípadoch ju dokonca zlepšilo. A to napriek tomu, že káva sa pripravovala pri izbovej teplote a bez tepla, ktoré sa bežne spája s jej prípravou,“ dodáva Francisco Trujillo.
