1. Знание

Физика хорошего и плохого кофе: как выбрать лучший способ приготовления с точки зрения науки

«Пусть на вершине Эвереста невозможно сварить макароны, зато там можно приготовить кофе лучше, чем у его подножия!»

© Dagmar Eriksén, Tekniska museet / Oxelösunds hamn / WikiCommons

В ос­но­ве мно­гих на­ших по­все­днев­ных дей­ствий ле­жат за­ко­ны фи­зи­ки. Про­фес­си­о­наль­ные уче­ные Ан­дрей Вар­ла­мов, Ат­ти­лио Ри­га­мон­ти и Жак Вил­лен всю свою жизнь по­свя­ти­ли по­ис­кам от­ве­тов на за­гад­ки при­ро­ды и на­пи­са­ли кни­гу «Фи­зи­ка по­все­днев­но­сти. От мыль­ных пу­зы­рей до кван­то­вых тех­но­ло­гий» (ско­ро вый­дет в из­да­тель­стве «Аль­пи­на нон-фикшн). Из нее вы узна­е­те о том, по­че­му небо и море си­ние, по­че­му реки из­ви­ли­сты, как ра­бо­та­ют есте­ствен­ные вол­но­во­ды и по­че­му из­ме­ня­ет­ся кли­мат. А «Цех» пуб­ли­ку­ет ак­ту­аль­ную для мно­гих из нас гла­ву «Фи­зи­ка хо­ро­ше­го (и пло­хо­го) кофе».







По­че­му один кофе вкус­ный, а дру­гой нет? И в бо­лее об­щем плане — по­че­му у кофе, при­го­тов­лен­но­го раз­лич­ны­ми спо­со­ба­ми, раз­ный вкус? Су­ще­ству­ют хо­ро­шие и пло­хие про­из­во­ди­те­ли, хо­ро­шие и пло­хие об­жа­роч­ные ап­па­ра­ты, а глав­ное… раз­лич­ные спо­со­бы го­то­вить кофе! Но даже при при­го­тов­ле­нии кофе од­ни­ми тем же спо­со­бом, ска­жем эс­прес­со, при ис­поль­зо­ва­нии од­но­го и того же ап­па­ра­та, од­них и тех же тем­пе­ра­ту­ре и дав­ле­нии филь­тра­ции по­лу­ча­е­мый на­пи­ток мо­жет су­ще­ствен­но раз­ли­чать­ся в за­ви­си­мо­сти от ма­стер­ства ба­ри­ста: сте­пе­ни по­мо­ла ко­фей­ных зе­рен, дру­гих, ве­до­мых толь­ко ему ухищ­ре­ний. А как срав­ни­вать на­пит­ки, по­лу­чен­ные раз­ны­ми ме­то­да­ми, — ту­рец­кий кофе со скан­ди­нав­ским? Та­ким об­ра­зом и по­лу­ча­ет­ся кофе раз­ных вку­сов — бо­лее или ме­нее удач­ных в за­ви­си­мо­сти от ма­стер­ства поль­зо­ва­те­ля.

В на­шем гло­ба­ли­зо­ван­ном мире пу­те­ше­ствен­ник XXI века най­дет одни и те же на­пит­ки во всех угол­ках зем­но­го шара, будь то Па­риж, Нью-Йорк или Кат­ман­ду. Но есть одно ис­клю­че­ние — кофе. Если вы за­ка­же­те кофе в баре в Неа­по­ле, вам пред­ло­жат чаш­ку чуть боль­ше на­перст­ка, в ко­то­рой на­хо­дит­ся вяз­кая чер­ная жид­кость под ап­пе­тит­ной пен­кой. По­про­си­те кофе в Чи­ка­го — и вы по­лу­чи­те боль­шу­щий ста­кан, со­дер­жа­щий пол­лит­ра го­ря­чей ко­рич­не­вой воды… В этой гла­ве мы не бу­дем об­суж­дать до­сто­ин­ства и недо­стат­ки раз­ных спо­со­бов вар­ки кофе; вме­сто это­го мы рас­ска­жем о раз­лич­ных про­цес­сах и фи­зи­че­ских яв­ле­ни­ях, ко­то­рые про­ис­хо­дят во вре­мя его при­го­тов­ле­ния.

Вкрат­це о кофе…

Кофе го­то­вят из зе­рен ко­фей­но­го де­ре­ва, ко­то­рое про­из­рас­та­ет в тро­пи­че­ских и эк­ва­то­ри­аль­ных ре­ги­о­нах (Ара­вий­ский по­лу­ост­ров, Ла­тин­ская Аме­ри­ка, Аф­ри­ка…). Ко­фей­ные зер­на со­дер­жат са­ха­ра, жиры, бел­ки, аро­ма­ти­за­то­ры и ал­ка­ло­ид ко­фе­ин, ко­то­рый дей­ству­ет как воз­буж­да­ю­щее сред­ство. По­сле сбо­ра и суш­ки ко­фей­ные зер­на об­жа­ри­ва­ют­ся при вы­со­кой тем­пе­ра­ту­ре, око­ло 240 °C. При этом в ре­зуль­та­те хи­ми­че­ских ре­ак­ций меж­ду бел­ка­ми и са­ха­ра­ми (ре­ак­ции Май­я­ра, см. гла­ву 21, с. 229) зер­на при­об­ре­та­ют кра­си­вый ко­рич­не­вый цвет. Кро­ме того, об­жар­ка вы­сво­бож­да­ет мно­же­ство ле­ту­чих аро­ма­ти­че­ских мо­ле­кул: бо­лее 800 раз­лич­ных со­еди­не­ний! За­тем зер­на из­мель­ча­ют, и по­лу­чен­ный та­ким об­ра­зом мо­ло­тый кофе для из­вле­че­ния цен­ных аро­ма­тов при­во­дят в кон­такт с го­ря­чей во­дой. Как мы уви­дим да­лее, раз­лич­ные спо­со­бы при­го­тов­ле­ния от­ли­ча­ют­ся тем­пе­ра­ту­рой воды, дав­ле­ни­ем, при ко­то­ром про­ис­хо­дит про­цесс, и про­дол­жи­тель­но­стью кон­так­та меж­ду ко­фей­ным по­рош­ком и во­дой.

За­вар­ной кофе

Ме­тод «ва­ре­но­го» кофе очень древ­ний и до сих пор ис­поль­зу­ет­ся в Фин­лян­дии и на се­ве­ре Скан­ди­на­вии. Об­жа­рен­ный кофе гру­бо из­мель­ча­ют, а за­тем за­ли­ва­ют во­дой (10 г кофе на 150–190 мл воды). За­тем эту смесь до­во­дят до ки­пе­ния и ки­пя­тят в те­че­ние при­мер­но де­ся­ти ми­нут. Кофе, не филь­труя, раз­ли­ва­ют по чаш­кам и дают несколь­ко ми­нут на­сто­ять­ся, что­бы взве­шен­ные кру­пин­ки под дей­стви­ем силы тя­же­сти осе­ли на дно. Мы не ре­ко­мен­ду­ем этот ме­тод при­го­тов­ле­ния, так как аро­ма­ты кофе, обу­слов­лен­ные при­сут­стви­ем в на­пит­ке до­ста­точ­но ле­ту­чих со­еди­не­ний, во вре­мя ки­пе­ния уле­ту­чи­ва­ют­ся.

Ко­фе­вар­ка с бу­маж­ным филь­тром

Ка­пель­ные ко­фе­вар­ки с филь­тром рас­про­стра­не­ны в Аме­ри­ке, Се­вер­ной Ев­ро­пе и Фран­ции. Мо­ло­тый кофе на­сы­па­ют в ко­ни­че­ский бу­маж­ный фильтр. За­тем фильтр по­ме­ща­ет­ся в спе­ци­аль­ную во­рон­ку над ко­фей­ни­ком, обыч­но стек­лян­ным, и в него по­сту­па­ет очень го­ря­чая вода. Вода про­хо­дит че­рез ко­фей­ный по­ро­шок, на­сы­ща­ясь при этом со­дер­жа­щи­ми­ся в нем рас­тво­ри­мы­ми ве­ще­ства­ми, за­тем по­лу­чен­ный на­пи­ток про­хо­дит че­рез фильтр и на­ко­нец по­па­да­ет в ко­фей­ник. Пре­иму­ще­ство та­ко­го ме­то­да за­клю­ча­ет­ся в том, что он по­чти не тре­бу­ет уси­лий: го­ря­чая вода обыч­но непре­рыв­но по­да­ет­ся элек­три­че­ским устрой­ством, к тому же та­кую ко­фе­вар­ку лег­че мыть (ко­фей­ный жмых вы­бра­сы­ва­ют вме­сте с од­но­ра­зо­вым филь­тром). Че­рез 5–6 ми­нут мож­но по­лу­чить чаш­ку, на взгляд ав­то­ров, до­воль­но без­вкус­но­го кофе: толь­ко часть аро­ма­ти­че­ских ве­ществ, со­дер­жа­щих­ся в ко­фей­ном по­рош­ке, спо­соб­на пре­одо­леть бу­маж­ный фильтр в от­сут­ствие дав­ле­ния. Обыч­но при та­ком спо­со­бе при­го­тов­ле­ния ис­поль­зу­ет­ся око­ло 6 г кофе на одну 140-мил­ли­лит­ро­вую чаш­ку.

Кофе по-ту­рец­ки

Ту­рец­кий спо­соб при­го­тов­ле­ния кофе (рас­про­стра­нен­ный так­же в Ар­ме­нии, Гру­зии, Гре­ции, Сер­бии и дру­гих стра­нах) вы­гля­дит так: кофе мел­ко­го по­мо­ла сме­ши­ва­ют с са­ха­ром, а за­тем вы­сы­па­ют в ко­ни­че­скую ем­кость из ме­тал­ла, обыч­но меди или ла­ту­ни, ко­то­рая на­зы­ва­ет­ся ib­rik (джез­ва, тур­ка). За­тем в дже­зву на­ли­ва­ют хо­лод­ную воду и на­гре­ва­ют — ста­вят в рас­ка­лен­ный пе­сок, на га­зо­вую или элек­три­че­скую пли­ту. Дру­гой спо­соб — за­сы­пать кофе в дже­зву, уже за­пол­нен­ную ки­пят­ком.

При на­гре­ва­нии воды в джез­ве воз­ни­ка­ют кон­век­тив­ные токи, ко­то­рые вы­но­сят мель­чай­шие ча­стич­ки мо­ло­то­го кофе на по­верх­ность, где они об­ра­зу­ют плот­ный слой. Ко­гда тем­пе­ра­ту­ра воды при­бли­жа­ет­ся к тем­пе­ра­ту­ре ки­пе­ния, пе­ре­ме­ши­ва­ю­щие жид­кость пу­зырь­ки на­чи­на­ют пре­вра­щать этот слой кофе в пен­ку. На этой ста­дии дже­зву сле­ду­ет снять с пли­ты (или пес­ка), по­то­му что кофе ки­петь не дол­жен! Про­цесс по­вто­ря­ют два­жды, что­бы по­лу­чить тол­стый слой пены. За­тем кофе раз­ли­ва­ют по неболь­шим ча­шеч­кам. Преж­де чем по­про­бо­вать на­пи­ток, нуж­но по­до­ждать несколь­ко ми­нут, что­бы он немно­го остыл и боль­шая часть кру­пи­нок ко­фей­ных зе­рен осе­ла на дно чаш­ки. Кофе по-ту­рец­ки об­ла­да­ет ха­рак­тер­ным вку­сом, за что его очень це­нят те, кто не бо­ит­ся про­гло­тить немно­го ко­фей­но­го осад­ка.

Гей­зер­ная ко­фе­вар­ка (мока)

Ко­фе­вар­ка, о ко­то­рой пой­дет речь, есть на кухне у каж­дой ита­льян­ской се­мьи. Она со­сто­ит из трех ча­стей: ос­но­ва­ния, куда за­ли­ва­ют воду, ме­тал­ли­че­ской во­рон­ки, снаб­жен­ной филь­тром, куда за­сы­па­ют мо­ло­тый кофе, и верх­ней ча­сти, в ко­то­рой на­кап­ли­ва­ет­ся го­то­вый на­пи­ток. Лю­би­тель кофе едва ли смо­жет твор­че­ски по­дой­ти к его при­го­тов­ле­нию в та­кой ко­фе­вар­ке: в от­ли­чие от дру­гих ме­то­дов, здесь обя­за­тель­но нуж­но точ­но со­блю­дать пра­ви­ла, про­дик­то­ван­ные кон­струк­ци­ей устрой­ства.

Это до­ста­точ­но слож­ное изоб­ре­те­ние. Фильтр, оче­вид­но, на­хо­дит­ся в са­мом цен­тре ап­па­ра­та. Хо­лод­ную воду за­ли­ва­ют в ниж­ний от­сек вплоть до предо­хра­ни­тель­но­го кла­па­на, оста­вив неболь­шой за­пол­нен­ный воз­ду­хом объ­ем. В фильтр, прак­ти­че­ски не утрам­бо­вы­вая, на­сы­па­ют мо­ло­тый кофе. За­тем ко­фе­вар­ку за­кры­ва­ют, на­кру­чи­вая верх­нюю часть на ос­но­ва­ние, и фильтр ока­зы­ва­ет­ся рас­по­ло­жен­ным по­се­ре­дине. Те­перь ниж­няя часть во­рон­ки, вы­пол­нен­ная в фор­ме труб­ки, по­гру­же­на в воду и по­чти ка­са­ет­ся дна ем­ко­сти. Сна­ря­жен­ную та­ким об­ра­зом ко­фе­вар­ку на­чи­на­ют на­гре­вать на мед­лен­ном огне. Че­рез несколь­ко ми­нут до­шед­шая до точ­ки ки­пе­ния вода че­рез во­рон­ку по­сту­па­ет в фильтр.

Нуж­но от­ме­тить, что в этой кон­струк­ции во­рон­ка ра­бо­та­ет в ре­жи­ме, про­ти­во­по­лож­ном обыч­но­му, ис­поль­зу­е­мо­му для пе­ре­ли­ва жид­ко­стей: вода по­сту­па­ет в нее че­рез уз­кую часть, а вы­хо­дит че­рез ши­ро­кую. Про­хо­дя че­рез на­пол­нен­ный мо­ло­тым кофе фильтр, вода на­сы­ща­ет­ся его аро­ма­та­ми и пре­вра­ща­ет­ся в кофе. По­лу­чен­ный на­пи­ток, под­ни­ма­ю­щий­ся под дав­ле­ни­ем сни­зу, про­хо­дит че­рез еще одну уз­кую труб­ку и, на­ко­нец, ока­зы­ва­ет­ся в верх­ней ча­сти — оста­ет­ся толь­ко на­лить его в чаш­ку!

Что же про­ис­хо­дит в моке с точ­ки зре­ния фи­зи­ки? Ниж­няя часть устрой­ства плот­но со­еди­не­на с верх­ней и гер­ме­ти­зи­ро­ва­на ре­зи­но­вым уплот­ни­те­лем. При на­гре­ве воды дав­ле­ние на­сы­щен­но­го во­дя­но­го пара по­вы­ша­ет­ся и жид­кость ис­па­ря­ет­ся в про­стран­ство, не за­пол­нен­ное во­дой. Тем­пе­ра­ту­ра воды до­воль­но быст­ро до­сти­га­ет 100 °C: дав­ле­ние на­сы­щен­но­го во­дя­но­го пара при этом ста­но­вит­ся рав­но ат­мо­сфер­но­му. Та­ким об­ра­зом, пар, по­доб­но пру­жине, на­чи­на­ет вы­тал­ки­вать воду че­рез во­рон­ку, вы­нуж­дая ее прой­ти че­рез мо­ло­тый кофе. По мере про­дол­же­ния на­гре­ва тем­пе­ра­ту­ра и дав­ле­ние про­дол­жа­ют рас­ти. Вы­тес­ня­е­мая па­ром и уже пре­вра­тив­ша­я­ся в кофе вода в ко­неч­ном ито­ге ока­зы­ва­ет­ся в верх­ней ча­сти устрой­ства. Что­бы вре­мя филь­тра­ции не ока­за­лось слиш­ком ко­рот­ким, мож­но вме­шать­ся в про­цесс, ко­гда шум сви­де­тель­ству­ет о том, что го­то­вый на­пи­ток на­чи­на­ет про­хо­дить че­рез верх­нюю часть: сле­ду­ет оста­но­вить на­грев, и это за­мед­лит про­хож­де­ние воды че­рез кофе.

Тем­пе­ра­ту­ра несколь­ко выше 100 °C и дав­ле­ние, немно­го пре­вы­ша­ю­щее ат­мо­сфер­ное, обес­пе­чи­ва­ют на­сы­ще­ние кофе все­ми аро­ма­та­ми, но вы­со­кая тем­пе­ра­ту­ра, увы, мо­жет при­ве­сти к ис­чез­но­ве­нию неко­то­рых из них. Та­ким об­ра­зом, гей­зер­ная ко­фе­вар­ка го­то­вит креп­кий аро­мат­ный кофе, ко­то­рый, од­на­ко, не до­сти­га­ет ка­че­ства хо­ро­ше­го эс­прес­со. Что­бы из­бе­жать чрез­мер­но­го на­гре­ва воды, мож­но пой­ти на хит­рость и го­то­вить кофе вы­со­ко в го­рах, где ат­мо­сфер­ное дав­ле­ние ниже. Пусть на вер­шине Эве­ре­ста невоз­мож­но сва­рить ма­ка­ро­ны, зато там мож­но при­го­то­вить кофе луч­ше, чем у его под­но­жия!

Фи­зи­ка филь­тра­ции

По­нят­но, что вкус кофе, при­го­тов­лен­но­го в лю­бой ко­фе­вар­ке, за­ви­сит от ка­че­ства по­мо­ла и тем­пе­ра­ту­ры воды. Еще на него вли­я­ет вре­мя, в те­че­ние ко­то­ро­го вода кон­так­ти­ру­ет с кофе. Ча­сти­цы мо­ло­то­го кофе об­ра­зу­ют на­сто­я­щий ла­би­ринт, по ко­то­ро­му долж­на про­брать­ся вода: вре­мя про­хож­де­ния бу­дет тем мень­ше, чем боль­ше­го раз­ме­ра и ме­нее из­ви­ли­сты про­хо­ды в нем и выше из­бы­точ­ное дав­ле­ние на филь­тре. Мас­со­вый рас­ход воды опре­де­ля­ет­ся за­ко­ном Дар­си, в ко­то­ром су­ще­ствен­ную роль иг­ра­ет про­ни­ца­е­мость мо­ло­то­го кофе. Чему же ра­вен этот ко­эф­фи­ци­ент? Его зна­че­ние вы­чис­лил ита­льян­ский фи­зик Кон­чет­то Джа­ни­но, ко­то­рый про­вел экс­пе­ри­мент в гей­зер­ной ко­фе­вар­ке. Вхо­дя­щие в фор­му­лу Дар­си фи­зи­че­ские ве­ли­чи­ны в его опы­те име­ли зна­че­ния:

◼ вы­со­та слоя мо­ло­то­го кофе L = 0,014 м;

◼ пло­щадь филь­тра­ции S = 14 см²;

◼ вяз­кость воды, при 100 °C со­став­ля­ет при­бли­зи­тель­но η = 0,3⋅10–3 Па⋅с;

◼ плот­ность воды ρ = 1000 кг / м3.

Мас­са при­го­тов­лен­но­го в ходе экс­пе­ри­мен­та кофе со­ста­ви­ла око­ло 0,07 кг при вре­ме­ни про­хож­де­ния воды че­рез кофе чуть мень­ше ми­ну­ты. Итак, со­глас­но за­ко­ну Дар­си, про­ни­ца­е­мость k рав­на:

3,5×10−9 k= ΔP,

где ΔP — раз­ни­ца дав­ле­ния по обе сто­ро­ны от филь­тра. По­это­му до­ста­точ­но знать ΔP, что­бы вы­чис­лить k. Из­ме­ре­ние про­ве­сти непро­сто, так как необ­хо­ди­мо иметь до­ступ к ниж­не­му от­се­ку ко­фе­вар­ки. Джа­ни­но на­ход­чи­во ис­поль­зо­вал предо­хра­ни­тель­ный кла­пан, что­бы вве­сти в него тем­пе­ра­тур­ный зонд. Зная тем­пе­ра­ту­ру рав­но­ве­сия жид­ко­го и па­ро­об­раз­но­го со­сто­я­ний воды, он вы­чис­лил из нее дав­ле­ние. В ре­зуль­та­те из­ме­ре­ния ока­за­лось, что ΔP со­став­ля­ет по­ряд­ка 3 кПа. С по­мо­щью этих дан­ных мы на­хо­дим, что про­ни­ца­е­мость ис­поль­зо­ван­но­го в моке мо­ло­то­го кофе со­ста­ви­ла око­ло 10–12 м2. Это не очень мел­кий по­мол. Оче­вид­но, что про­ни­ца­е­мость за­ви­сит от того, как был смо­лот кофе и на­сколь­ко плот­но он утрам­бо­ван в филь­тре. Зна­то­ки ре­ко­мен­ду­ют его не утрам­бо­вы­вать во­об­ще, что­бы не за­тя­ги­вать вре­мя филь­тра­ции и про­во­дить ее при от­но­си­тель­но низ­кой тем­пе­ра­ту­ре.

Вин­таж­ный кофе: неа­по­ли­тан­ская и ста­рин­ная фран­цуз­ская ко­фе­вар­ки

Неа­по­ли­тан­ская ко­фе­вар­ка, пред­ше­ствен­ни­ца гей­зер­ной, немно­го на­по­ми­на­ет по­след­нюю, по­сколь­ку тоже со­сто­ит из двух от­дель­ных от­се­ков, меж­ду ко­то­ры­ми на­хо­дит­ся ме­тал­ли­че­ский фильтр для кофе. Су­ще­ствен­ная раз­ни­ца за­клю­ча­ет­ся в «дви­га­те­ле», ко­то­рый за­став­ля­ет воду про­хо­дить че­рез фильтр: здесь это про­сто сила тя­же­сти! Как толь­ко вода на­чи­на­ет ки­петь, ко­фе­вар­ку сни­ма­ют с огня и пе­ре­во­ра­чи­ва­ют. Пе­ре­пад дав­ле­ния ΔP меж­ду дву­мя сто­ро­на­ми филь­тра обу­слов­лен ве­сом во­дя­но­го стол­ба в несколь­ко сан­ти­мет­ров и со­став­ля­ет при­бли­зи­тель­но 1 кПа.

В ко­фе­вар­ках, рас­про­стра­нен­ных во Фран­ции в пер­вой по­ло­вине XX века, так­же ис­поль­зо­ва­ли из­бы­точ­ное дав­ле­ние, со­зда­ва­е­мое бла­го­да­ря весу во­дя­но­го стол­ба. Од­на­ко их не пе­ре­во­ра­чи­ва­ли: го­ря­чую воду лили пря­мо на ко­фей­ный по­ро­шок. Ко­ро­че го­во­ря, прин­цип этих ко­фе­ва­рок та­кой же, как и у ка­пель­ных. Из­ме­нил­ся толь­ко ма­те­ри­ал, из ко­то­ро­го сде­лан фильтр! И все-таки в раз­ных ти­пах ко­фе­ва­рок сле­ду­ет ис­поль­зо­вать кофе раз­лич­но­го по­мо­ла: по­сколь­ку от­вер­стия ке­ра­ми­че­ско­го или ме­тал­ли­че­ско­го филь­тра на­мно­го круп­нее, чем поры бу­маж­но­го филь­тра, для них не сто­ит ис­поль­зо­вать слиш­ком тон­ко смо­ло­тый кофе. Кро­ме того, филь­тра­ция че­рез бу­маж­ный фильтр про­ис­хо­дит быст­рее, так как часть го­ря­чей воды про­хо­дит че­рез бу­ма­гу над ос­нов­ной мас­сой ко­фей­но­го по­рош­ка и филь­тру­ет­ся лишь неболь­шим его сло­ем.

Мно­гие утвер­жда­ют, что та­кой ста­ро­мод­ный кофе вкус­нее при­го­тов­лен­но­го в гей­зер­ной ко­фе­вар­ке, по­то­му что мед­лен­ная, в те­че­ние несколь­ких ми­нут, филь­тра­ция спо­соб­ству­ет из­вле­че­нию ве­ществ, ко­то­рые обу­слов­ли­ва­ют спе­ци­фи­че­ский вкус и аро­мат ко­фей­но­го на­пит­ка, а бо­лее низ­кая тем­пе­ра­ту­ра воды предот­вра­ща­ет их теп­ло­вой рас­пад. Дей­стви­тель­но, в се­ре­дине XX века луч­шим кофе, ка­кой мог­ли по­дать во фран­цуз­ских ба­рах, счи­тал­ся «фильтр-кофе». Устрой­ство для его при­го­тов­ле­ния было ин­ди­ви­ду­аль­ным и со­сто­я­ло из чаш­ки, увен­чан­ной кон­тей­не­ром с ме­тал­ли­че­ским филь­тром. Тол­щи­ну по­след­не­го мож­но было ре­гу­ли­ро­вать с по­мо­щью цен­траль­но­го вин­та, тем са­мым силь­нее или сла­бее сжи­мая по­ме­щен­ный в фильтр мо­ло­тый кофе. По мере из­ме­не­ния сте­пе­ни сжа­тия ме­ня­лась и про­ни­ца­е­мость ко­фей­но­го по­рош­ка. При ма­лом сжа­тии на вы­хо­де по­лу­ча­лась без­вкус­ная во­дя­ни­стая жид­кость. В ре­зуль­та­те же чрез­мер­но­го сжа­тия — се­рьез­ная ошиб­ка! — на­пи­ток во­все не вы­хо­дил из филь­тра. В са­мом деле, дав­ле­ние, воз­ни­ка­ю­щее в кон­тей­не­ре из-за веса во­дя­но­го стол­ба, от­но­си­тель­но низ­кое: око­ло 500 Па. Про­цесс же филь­тра­ции име­ет ми­ни­маль­ный по­рог для пе­ре­па­да дав­ле­ния (за­кон Дар­си для слиш­ком ма­лых пе­ре­па­дов не спра­вед­лив): ниже его мо­ло­тый кофе ока­зы­ва­ет­ся слиш­ком ком­пакт­ным, вода не мо­жет пре­одо­леть силы по­верх­ност­но­го на­тя­же­ния и прой­ти сквозь него.

Веч­но спе­ша­щие люди, ка­ки­ми мы ста­ли се­го­дня, от­ка­за­лись от этих спо­со­бов при­го­тов­ле­ния кофе.

Эс­прес­со

Та­кая нетер­пе­ли­вость, свой­ствен­ная со­вре­мен­но­му че­ло­ве­ку, на­ча­лась уже в XIX веке. Ле­ген­да гла­сит, что в то вре­мя некий под­дан­ный Ко­ро­лев­ства обе­их Си­ци­лий, устав тер­пе­ли­во ожи­дать при­го­тов­ле­ния сво­е­го кофе alla Napo­le­tana (по-неа­по­ли­тан­ски), су­мел убе­дить од­но­го из сво­их дру­зей, ми­лан­ско­го ин­же­не­ра, изоб­ре­сти ма­ши­ну, ко­то­рая бы го­то­ви­ла вкус­ный аро­мат­ный кофе ме­нее чем за ми­ну­ту. Ин­же­нер при­сту­пил к ра­бо­те… и при­ду­мал эс­прес­со-ма­ши­ну! На са­мом деле еще несколь­ко изоб­ре­та­те­лей внес­ли свой вклад в ее со­вер­шен­ство­ва­ние. Одна из пер­вых эс­прес­со-ма­шин была пред­став­ле­на на Все­мир­ной вы­став­ке в Па­ри­же в 1855 году Эду­ар­дом Лой­зе­лем де Сан­те; прав­да, ка­че­ство из­го­тав­ли­ва­е­мо­го этой ко­фе­вар­кой на­пит­ка было неста­биль­ным… Толь­ко в 1900-х го­дах ми­лан­ский ин­же­нер Лу­и­джи Без­зе­ра раз­ра­бо­тал ком­мер­че­скую вер­сию. Сна­ча­ла она по­став­ля­лась в бары и ре­сто­ра­ны, но за­тем рас­про­стра­ни­лась и сре­ди част­ных лиц.

В чем суть про­цес­са при­го­тов­ле­ния по­лу­чив­ше­го все­мир­ное рас­про­стра­не­ние «эс­прес­со»? Вода в фильтр эс­прес­со-ма­ши­ны по­сту­па­ет под вы­со­ким дав­ле­ни­ем (в 10–15 раз выше ат­мо­сфер­но­го) и при до­ста­точ­но невы­со­кой тем­пе­ра­ту­ре (88–92 °C). По­это­му со­дер­жа­щи­е­ся в ко­фей­ных зер­нах неустой­чи­вые аро­ма­ты, ко­то­рые при тем­пе­ра­ту­ре в 100 °C и выше раз­ру­ша­ют­ся, при та­ком спо­со­бе при­го­тов­ле­ния со­хра­ня­ют­ся. Чаш­ка кофе го­то­вит­ся не бо­лее чем за 30 се­кунд, по­это­му эс­прес­со со­дер­жит раз­лич­ных кис­лот и ко­фе­и­на мень­ше, чем клас­си­че­ский кофе. Так­же важ­ной от­ли­чи­тель­ной осо­бен­но­стью эс­прес­со яв­ля­ет­ся неж­ная ко­рич­не­вая пен­ка. Она со­сто­ит из кро­шеч­ных пу­зырь­ков газа, за­клю­чен­ных в жид­кую плен­ку. Та­ким об­ра­зом, фор­ми­ру­ю­щие вкус кофе аро­ма­ты ока­зы­ва­ют­ся свя­зан­ны­ми и не уле­ту­чи­ва­ют­ся. Кро­ме того, пен­ка огра­ни­чи­ва­ет теп­ло­об­мен с окру­жа­ю­щим воз­ду­хом, и на­пи­ток осты­ва­ет мед­лен­нее.

В со­вре­мен­ных ма­ши­нах вода до­во­дит­ся до необ­хо­ди­мо­го дав­ле­ния с по­мо­щью элек­три­че­ско­го ком­прес­со­ра. Рань­ше же ис­поль­зо­ва­ли ры­чаг: сна­ча­ла при под­ня­том по­ло­же­нии ры­ча­га в ра­бо­чий объ­ем впус­ка­ли необ­хо­ди­мое ко­ли­че­ство воды, а за­тем ры­чаг опус­ка­ли, что­бы вода про­хо­ди­ла сквозь фильтр с ко­фей­ным по­рош­ком. Та­ким об­ра­зом, дав­ле­ние на филь­тре со­зда­ва­лось уси­ли­ем руки, мно­го­крат­но умно­жен­ным бла­го­да­ря дей­ствию ры­ча­га.

Чи­та­тель лег­ко убе­дит­ся, что, для того что­бы по­лу­чить необ­хо­ди­мое дав­ле­ние, не обя­за­тель­но об­ла­дать си­лой Го­лиа­фа.

Рас­тво­ри­мый кофе… и за­клю­че­ние

Да­вай­те за­кон­чим наш об­зор ме­то­дов при­го­тов­ле­ния это­го на­пит­ка рас­тво­ри­мым кофе — по­рош­ком, ко­то­рый пе­ред упо­треб­ле­ни­ем про­сто до­бав­ля­ют в го­ря­чую воду. При из­го­тов­ле­нии рас­тво­ри­мо­го кофе ко­фей­ные зер­на об­жа­ри­ва­ют, пе­ре­ма­лы­ва­ют и об­ра­ба­ты­ва­ют го­ря­чей во­дой. За­тем по­лу­чен­ный кон­цен­трат вы­па­ри­ва­ют при вы­со­кой тем­пе­ра­ту­ре и низ­ком дав­ле­нии. Иной ва­ри­ант при­го­тов­ле­ния по­рош­ка для рас­тво­ри­мо­го кофе — это «суш­ка за­мо­ра­жи­ва­ни­ем». За­мо­ро­жен­ные кри­стал­лы ко­фей­но­го экс­трак­та обез­во­жи­ва­ют­ся воз­гон­кой в ва­ку­у­ме.

Предо­ста­вим за­клю­чи­тель­ное сло­во пер­со­на­жу пье­сы Эду­ар­до де Фи­лип­по, ита­льян­ско­го дра­ма­тур­га ХХ века: «Я бы мог от­ка­зать­ся от чего угод­но, кро­ме этой ма­лень­кой ча­шеч­ки кофе, что я пью по утрам в мире и по­кое».