Физика кофе

Хорошая передача Наука 2.0 где доктор физико-математических наук Андрей Варламов расказывает о месте физики в нашей жизни.


И вот я зашел в бар, ну вот наш, так сказать, завлаб говорит: кофе, кофе... Я говорю: чай. - Ну, как хочешь. И тут я вижу: каждому выдают чашечку, маленькую чашечку, в которой так вязко колеблется жидкость, такая вязкая, может быть, 20 граммов, и они с видимым удовольствием ее пьют, а я получаю такую большую чашку теплой воды, в которой плещется пакетик и такая пена... Ну, я подумал, что у них так принято. На следующий день история повторилась. Я сразу сказал: чай. Значит, мне налили из вот этой трубочки, откуда делают капучино, под высоким давлением теплой воды. Я выпил.

И тогда мне Антонио Бароне, вот наш этот друг и соавтор, сказал: "Андрей, ты знаешь, конечно, у нас демократическая страна, ты можешь делать что хочешь. Но в Италии лучше пить хороший кофе, чем плохой чай". И вот эта мысль - почему итальянский кофе такой хороший, а чай такой плохой, у меня застряла в голове. И я нашел ответ. Причина одна, и я вам ее расскажу.

А в Италии существовал метод кофеприготовления... Было два кофе - мокко и наполетано. Мокко, это вы знаете, значит имеется усеченный конус, туда наливается вода, ставится фильтр... Вода доводится до 100 градусов, но не кипит, потому что она находится в замкнутом объеме. Вода находится в равновесии со своим паром. Температура переливает через 100 градусов - давление пара становится больше одной атмосферы, он давит на воду...Вода поднимается к фильтру и хочет через него пройти. Но пройти через фильтр не так легко, у него есть сопротивление. Температура повышается, давление пара возрастает, наконец-то вода продавливается через фильтр, выливается через трубочку наверх, и у вас в верхнем этом конусе собирается кофе. Это хороший кофе вполне получается.

А наполетано делается так. Вы сначала доводите воду до кипения, и ваш носик смотрит вниз, оно так устроено. А потом вы переворачиваете, разговоры разговариваете, смотрите на Неаполетанскую бухту, а у вас медленно-медленно фильтруется горячая вода через кофе и набирается внизу. То есть там у вас фильтрация происходит под давлением пара, а здесь под гравитационным, просто времени больше требуется. Так вот, обычно дома люди пользовали Мокко, еще 20 лет назад, и кофе получается вполне сносный, ну хороший итальянский кофе получается.

Однако это требует времени, и все-таки он не оптимальный. И в середине 19 века миланские инженеры придумали машину, которая называется эспрессо, которую мы все знаем. Что происходит в эспрессо? Где тут физика, во-первых, о чем я говорю, я пока только про технику говорил...

А физика вот где. Смотрите, что происходит в мокке? У вас есть пар и есть вода, и они находятся в равновесии. Есть такое понятие как фазовая диаграмма: давление и температура, и вы в каждой точке можете ставить, где находится ваша система. Вот вода может быть паром водяным, может быть водой, а может быть льдом, правильно? И на фазовой диаграмме соответствующие области есть: лед, вода и пар. А между ними есть линии сосуществования. Например, ноль градусов: лед и вода сосуществуют. А может быть меньше? Может, если я буду менять давление. А может существовать пар с водой? Может. При нормальном давлении - это 100 градусов, правильно? А если я прижму 10 атмосфер, то будет 147, понимаете?...

Возвращаясь от фазовой диаграммы, это наша абстракция, физиков, к мокке, вот когда у меня в нижнем сосуде сосуществуют вода и пар, они вдоль этой линии бродят только. Понимаете, то есть из всей фазовой диаграммы у вас есть только эта линия. Кузичев: Да, понятно. Варламов: И вы не должны... то есть высокая температура убивает кофе. Поэтому я и сказал не запрессовывать кофе, а просто так насыпать, чтобы прозрачный фильтр был достаточно. Поэтому условие, при котором готовится кофе в итальянской мокке, если вы хорошо сделали все и помол правильный, это 115 градусов, а давление всего 0,3 атмосферы. Вот такой кофе вы и пьете.

А итальянские инженеры просто поставили компрессор и термостат. И решили выбирать. Позвали 20 сомелье и сказали: пробуйте. И они решили после совещаний, что самые оптимальные параметры с точки зрения органолептики (то, что человеку нравится), это кофе, который готовится при давлении между 9-ю и 16-ю атмосферами, а температура 88-92 градуса. Видите, как другое совсем. Там у нас 115-120 и давление 0,3. А тут - 15 атмосфер, грубо говоря, и 90 градусов. Температура ниже, а давление сильно выше. Что вам дает высокое давление? Высокое давление позволяет помолоть кофе мельче, развить поверхность, больше извлечь кофейных ароматов (*а их 2 тысячи), понимаете? Что называется сегодня в Италии...

Вот в Москве вы не выпьете хороший кофе почти нигде. Почему? Ну, вот дорого стоит, во-первых, 5 долларов вместо 80-ти копеек в Италии. А, во-вторых, раз уж вам за 5 долларов наливают этот кофе, так они уж воды вам не пожалеют. А воды нужно мало...

Значит, итак, по данным итальянского института эспрессо: кофе должно готовиться из 7-9 граммов молотого кофе, под давлением от 9 до 16 атмосфер, за время 15-25 секунд, на выходе должно быть 25-35 миллилитров всего кофе, температура приготовления 88-92 градуса, чашка должна быть подогрета, и на губах у вас должно быть 68-70 градусов, когда вы пьете. Вот это параметры, которые определяют в итальянском смысле эспрессо.

Вот. И тут же ответ: почему мне давали такой плохой чай? Да потому что итальянцы не пьют чай. Значит, у них нет чайника. И если я пришел и прошу, мне же нельзя отказать, мне сделают чай. Значит, а где им взять кипяток? Мы же с вами знаем, люди русские, как делать чай: 99 градусов, белый ключ, правильно? Он должен почти закипать, и мы его в хорошем чайнике фарфоровом завариваем.

А у них нет 99 градусов, но они мне не отказывают. Поэтому они вместо того, чтобы делать капучино, открывают эту трубочку, оттуда идет под огромным давлением... Холодная, да! Под огромным давлением, но температура 88. И после этого они бросают туда пакетик. Вот и получается тоже пена. Только не пенка, а пена. Вот поэтому можно выпить хороший кофе и плохой чай.

Что касается физики, то физика простая, второкурсник поймёт.
А что касается кофе, то очень хорошо и доходчиво.
Спасибо.
Эх, это я неправильную кофеварку купила :( Давление маленькое.
А Самый, самый оптимальный вариант -
Это когда получается лишь однажды..