Le chimiste Christopher Hendon de l'Université de l'Oregon aime son café - à tel point qu'étudier tous les facteurs qui entrent dans la création de la tasse parfaite constitue un domaine de recherche important pour lui. Son dernier projet : découvrir un nouveau moyen de mesurer le profil de saveur du café simplement en envoyant un courant électrique à travers un échantillon de boisson. Les résultats paraissent dans un nouvel article publié dans la revue Nature Communications.
Nous suivons le travail de Hendon depuis plusieurs années. Par exemple, en 2020, le laboratoire de Hendon a aidé à concevoir un modèle mathématique pour préparer la tasse d'espresso parfaite, encore et encore, tout en minimisant les déchets. Les saveurs de l'espresso proviennent d'environ 2 000 composés différents extraits du marc de café lors de l'infusion. Il peut donc être difficile pour les baristas de reproduire la même tasse parfaite à chaque fois.
C'est pourquoi Hendon et ses collègues ont construit leur modèle pour une propriété plus facilement mesurable appelée le rendement d'extraction (EY) : la fraction de café qui se dissout dans la boisson finale. Cela dépend à son tour du contrôle du débit d'eau et de la pression lorsque le liquide traverse le marc de café. Le modèle est basé sur la façon dont les ions lithium se propagent à travers les électrodes d'une batterie, similaire à la façon dont les molécules de caféine se dissolvent du marc de café.
Trois ans plus tard, l'équipe de Hendon a tourné son attention vers l'étude de la raison pour laquelle les grumeaux microscopiques se forment en premier lieu, en particulier à des niveaux de mouture très fins. Le coupable est l'électricité statique provenant de la fracturation et du frottement entre les grains lors de la mouture. Hendon a pensé que réduire cette statique serait un bon moyen d'éliminer ces grumeaux. Le terme technique est triboélectricité, qui provient de l'accumulation de charges électriques opposées sur les surfaces de deux matériaux différents en raison du contact entre eux.
Une accumulation de charge similaire se produit également lors des éruptions volcaniques. Hendon a donc collaboré avec les volcanologues Josef Dufek et Joshua Méndez Harper, qui étaient des habitués du même café local et avaient noté des similitudes frappantes entre la science du café et les panaches de cendres volcaniques, de magma et d'eau.
Leurs expériences ont confirmé que l'ajout d'une seule giclée d'eau aux grains de café avant la mouture peut réduire considérablement la charge électrostatique sur le marc résultant. Cela réduit à son tour l'agglomération lors de l'infusion, produisant moins de déchets et le flux fort et constant nécessaire pour produire une tasse d'espresso savoureuse. Les bons baristas utilisent déjà l'astuce de l'eau ; elle est connue sous le nom de technique de la goutte de Ross. Mais c'était la première fois que des scientifiques testaient rigoureusement cette astuce bien connue et mesuraient la charge réelle sur différents types de café.
Il existe des méthodes existantes pour recueillir des informations sur la composition chimique du café, notamment la chromatographie liquide ou gazeuse combinée à la spectrométrie de masse. Mais ces types d'analyses sont coûteux et longs, et les résultats prédictifs sont limités. Il existe également des techniques électrochimiques pour mesurer la concentration de caféine et d'autres molécules, mais celles-ci n'ont pas pris en compte la force du café - une propriété déterminée par toutes les variables qui entrent dans la préparation d'une tasse de café, telles que les masses de café et d'eau, les réglages de mouture, la température et la pression de l'eau, la couleur de la torréfaction, etc. C'est l'information la plus susceptible d'être utile aux baristas.
L'industrie du café utilise généralement une méthode de mesure de l'indice de réfraction du café - c'est-à-dire comment la lumière se plie en traversant le liquide - pour déterminer la force, mais elle ne capture pas la contribution de la couleur de la torréfaction au profil de saveur global. Donc pour cette dernière étude, Hendon a décidé de se concentrer sur la couleur de la torréfaction et la force de la boisson, les deux variables les plus susceptibles d'affecter le profil sensoriel de la tasse finale.
Sa solution s'est avérée assez simple. Hendon a réutilisé un outil électrochimique appelé potentiostat, généralement utilisé pour tester les performances des batteries et des piles à combustible. Hendon a utilisé le