Oregon Üniversitesi kimyageri Christopher Hendon kahvesini çok seviyor - o kadar ki, mükemmel bir fincan yaratmada rol oynayan tüm faktörleri incelemek onun için önemli bir araştırma alanı oluşturuyor. En son projesi: bir içecek örneğinden sadece elektrik akımı geçirerek kahvenin lezzet profilini ölçmenin yeni bir yolunu keşfetmek. Sonuçlar Nature Communications dergisinde yayınlanan yeni bir makalede yer alıyor.
Hendon'un çalışmalarını birkaç yıldır takip ediyoruz. Örneğin, 2020'de Hendon'un laboratuvarı, israfı en aza indirirken tekrar tekrar mükemmel bir espresso fincanı demlemek için matematiksel bir model geliştirmeye yardımcı oldu. Espressodaki tatlar, demleme sırasında kahve telvesinden çıkarılan yaklaşık 2000 farklı bileşikten gelir. Bu nedenle baristaların aynı mükemmel fincanı tekrar tekrar üretmesi zor olabilir.
İşte bu yüzden Hendon ve meslektaşları, ekstraksiyon verimi (EY) olarak bilinen daha kolay ölçülebilir bir özellik için modellerini oluşturdular: kahvenin nihai içeceğe karışan kısmı. Bu da sıvının kahve telvesinden süzülürken su akışı ve basıncının kontrol edilmesine bağlıdır. Model, lityum iyonlarının bir pilin elektrotlarında yayılmasına benzer şekilde, kafein moleküllerinin kahve telvesinden çözünmesine dayanmaktadır.
Üç yıl sonra, Hendon'un ekibi özellikle çok ince öğütme seviyelerinde mikroskobik topakların ilk etapta neden oluştuğunu incelemeye yöneldi. Suçlu, öğütme sırasında çekirdeklerin kırılması ve sürtünmesinden kaynaklanan statik elektrikti. Hendon, bu statiği azaltmanın topakları ortadan kaldırmak için iyi bir yol olacağını düşündü. Teknik terim, iki farklı malzemenin yüzeylerinde birbirleriyle temas nedeniyle zıt elektrik yüklerinin birikmesinden kaynaklanan triboelektrikliktir.
Benzer bir yük birikimi volkanik patlamalar sırasında da meydana gelir. Bu yüzden Hendon, aynı yerel kahvehanenin müdavimleri olan ve kahve bilimi ile volkanik kül, magma ve su bulutları arasında çarpıcı benzerlikler fark eden volkanologlar Josef Dufek ve Joshua Méndez Harper ile işbirliği yaptı.
Deneyleri, öğütmeden önce kahve çekirdeklerine tek bir damla su eklemenin, elde edilen telvedeki statik elektrik yükünü önemli ölçüde azaltabileceğini doğruladı. Bu da demleme sırasında topaklanmayı azaltarak daha az atık ve lezzetli bir espresso fincanı üretmek için gereken güçlü, tutarlı akışı sağlıyor. İyi baristalar su numarasını zaten kullanıyor; buna Ross damlacık tekniği deniyor. Ancak bu, bilinen bu hilenin ilk kez bilimsel olarak test edilmesi ve farklı kahve türlerindeki gerçek yükün ölçülmesiydi.
Kahvenin kimyasal bileşimi hakkında bilgi toplamak için mevcut yöntemler var, en önemlisi sıvı veya gaz kromatografisi ile kütle spektrometrisinin birleşimi. Ancak bu tür analizler pahalı ve zaman alıcıdır ve tahmin sonuçları sınırlıdır. Ayrıca kafein ve diğer moleküllerin konsantrasyonunu ölçmek için elektrokimyasal teknikler de vardır, ancak bunlar kahve sertliğini - bir fincan kahve hazırlamada rol oynayan tüm değişkenler tarafından belirlenen bir özellik, örneğin kahve ve su kütleleri, öğütme ayarları, su sıcaklığı ve basıncı, kavurma rengi vb. - hesaba katmamıştır. Baristalar için en yararlı bilgi muhtemelen budur.
Kahve endüstrisi tipik olarak kahvenin kırılma indisini (yani ışığın sıvı içinde hareket ederken bükülme miktarını) ölçmek için bir yöntem kullanır, ancak bu, kavurma renginin genel lezzet profiline katkısını yakalamaz. Bu nedenle Hendon, bu son çalışma için, nihai fincanın duyusal profilini etkilemesi en muhtemel iki değişken olan kavurma rengi ve içecek sertliğine odaklanmaya karar verdi.
Çözümü oldukça basit çıktı. Hendon, tipik olarak pil ve yakıt hücresi performansını test etmek için kullanılan potansiyostat adlı bir elektrokimyasal aleti yeniden kullandı.