Физика повседневности. От мыльных пузырей до квантовых технологий

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 (илл. 7). По мере изменения степени сжатия менялась и проницаемость кофейного порошка (см. врезку «Экспериментальное измерение проницаемости кофе»). 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.

7. Французский «фильтр-кофе». 1950 год

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 (илл. 8): 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[22].

8. Эспрессо-машина с рычагом для домашнего использования. В современных моделях рычаг заменен электрическим компрессором

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.

Характеристики основных методов приготовления кофе обобщены в приведенной ниже таблице. Каждый может выбрать тот способ, что подходит ему!

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»[23].

Основные способы приготовления кофе

Глава 21