Espresso stojí na několika faktorech: jemně mletá káva, tlak, poměrně krátká doba extrakce a horká voda. Tým z UNSW Sydney však představil způsob přípravy kávy, při kterém se místo vysoké teploty využívají ultrazvukové vlny. Výsledkem má být nápoj podobný espressu, ale připravený při pokojové teplotě.
„Říkáme tomu ultrazvukové espresso,“ řekl šéf týmu výzkumníků Francisco Trujillo, jehož slova cituje web unsw.edu.au. „Je to odlišný proces, ale za méně než tři minuty získáš stejnou intenzitu a koncentraci jako u běžného espressa. Tradičně se espresso připravuje protlačováním horké vody přes kávu pod tlakem. U ultrazvuku však můžeme místo toho použít vodu o pokojové teplotě, čímž se spotřeba energie snižuje až o 75 %.“
Praktické pozadí výzkumu
Na první poslech to zní jako laboratorní kuriozita, která se do reálného světa kávy nikdy nedostane. Jenže výzkum má poměrně praktické pozadí. Ohřívání vody je energeticky náročné a při přípravě kávy, zejména ve větších objemech, představuje významnou část spotřeby. Pokud by se podařilo připravit koncentrovanou kávu bez potřeby horké vody, mohlo by jít o zajímavý krok týkající se například výroby hotových kávových nápojů a kávových koncentrátů.
„Existují společnosti, které vyrábějí kávové produkty v průmyslovém měřítku, a jsme přesvědčeni, že tento ultrazvukový systém lze škálovat tak, aby vyhovoval jejich potřebám a přinesl skutečné výhody v podobě zkrácení doby zpracování a snížení spotřeby energie,“ říká Dr. Trujillo. „Úspora energie na úrovni 75 % je při takovém rozsahu obzvláště přínosná a kávu navíc dokážeme vyrobit velmi rychle.“
Vědci při své práci navázali na předchozí experimenty s ultrazvukovou extrakcí kávy za studena, tedy cold brew. Tentokrát však pozornost přesunuli k espressu, tedy k nápoji, který je tradičně spojen právě s horkou vodou. Výzkumníci se pokusili zjistit, zda lze alespoň část práce, kterou běžně odvádí teplo, nahradit zvukovými vlnami.
Sítko jako ultrazvukový reaktor
Pro tento účel upravili sítko v páce kávovaru tak, aby fungovalo jako malý ultrazvukový reaktor. Na jeho boční stranu připevnili kovový měnič, který vytváří vysokofrekvenční vibrace. Ty se přenášejí přes sítko, mletou kávu i vodu a vyvolávají jev známý jako akustická kavitace. V kapalině vznikají mikroskopické bublinky, které se rychle tvoří a následně kolabují. Při tomto procesu vznikají drobné lokální proudy a nárazy, které narušují povrch mletých kávových částic a pomáhají z nich rychleji uvolňovat rozpustné látky, aromata, oleje i kofein.
Jinak řečeno, ultrazvuk pomáhá vodě dostat se k tomu, co chceme z kávy extrahovat – a to i bez toho, aby byla horká. U klasického espressa tuto úlohu zajišťuje kombinace teploty, tlaku, správného mletí a odporu kávového puku. U ultrazvukové metody přebírají část práce zvukové vlny.
Práce s množstvím parametrů
„Pracovali jsme s množstvím parametrů, abychom zjistili, jak připravit dokonalé ultrazvukové espresso,“ konstatuje Trujillo. „Nejdůležitější bylo brew ratio – tedy kolik vody se použije na gram kávy –, protože právě tento faktor pomáhá zajistit, aby byl výsledný nápoj koncentrovaný a ne příliš zředěný. Dalším důležitým faktorem je to, jak jemně jsou kávová zrna namletá.“
„Zjistili jsme, že jemnějším mletím dokážeme chuť extrahovat rychleji. Experimentovali jsme i s tím, jak dlouho se aplikovaly zvukové vlny, protože to může ovlivnit koncentraci i chuť kávy. Zjistili jsme, že čas mezi dvěma a půl až třemi minutami je ideální pro přípravu vyváženého šálku.“
Senzorické testování
Zajímavou částí výzkumu bylo i senzorické testování. Přibližně stovka běžných konzumentů kávy ochutnávala vzorky, aniž by věděla, která byla připravena klasicky a která pomocí ultrazvuku. Při porovnání tradičního espressa a ultrazvukové verze se podle výzkumníků neukázaly významné rozdíly v hodnocení aromatu, chuti, hořkosti ani celkového dojmu. Účastníci tedy nedokázali spolehlivě rozlišit, který nápoj vznikl klasickou cestou a který za pomoci zvukových vln.
Toto tvrzení je však třeba brát opatrně. Testováni byli běžní konzumenti, nikoliv špičkoví senzoričtí porotci nebo zkušení baristé. Nicméně finální nápoj tohoto typu bude cílen právě na běžného konzumenta, který nevyhledává nejvyšší kavárenskou kvalitu.
„Naše zjištění ukázala, že použití ultrazvuku neuškodilo chuti a v některých případech ji dokonce zlepšilo. A to i přesto, že se káva připravovala při pokojové teplotě a bez tepla, které se běžně s její přípravou pojí,“ dodává Francisco Trujillo.
