Tutkimus: espresson onnistumista voidaan selittää fysiikan avulla

Tutkijoiden mukaan onnistuneen espresson valmistusta voidaan tarkastella fysiikan näkökulmasta, sillä uuden tutkimuksen perusteella kuuman veden kulku jauhetun kahvin läpi vaikuttaa ratkaisevasti siihen, millainen lopputulos kupissa syntyy ja kuinka tasaisesti uutto onnistuu.

Aineiston mukaan tutkijat laativat yhtälön, jolla voidaan kuvata veden perkolaatiota eli liikkumista kahvijauheen muodostaman huokoisen rakenteen läpi. Tutkimuksen perusajatus on, että mieleenpainuva espresso ei riipu vain paahdosta tai sattumasta, vaan myös siitä, miten hyvin vesi löytää katkeamattomat reitit kahvikiekon sisällä.

Perkolaatio nousi tutkimuksen ytimeen

Tutkimuksessa onnistunutta espressoa selitetään perkolaatiolla, joka tarkoittaa nesteen kulkua toisiinsa yhteydessä olevien huokosten ja tilojen kautta. Tutkijoiden mukaan juuri tämä ilmiö auttaa ymmärtämään, miksi osa espressoista onnistuu tasaisesti ja osa ei.

Lähdetietojen perusteella tutkijat katsoivat, että espresson laatu liittyy vähemmän pelkkään paahtoon ja enemmän siihen, miten kuuma vesi etenee jauhetun kahvin läpi. Samalla syntyi yhtälö, jolla tätä virtausta voidaan kuvata aiempaa täsmällisemmin.

Kahvin uuttoa simuloitiin tietokoneella

Tutkijaryhmä käytti digitaalisia virtaustestejä, joissa veden liikettä simuloitiin eri näytteissä. Tarkoituksena oli selvittää, miten näytteiden huokostila mahdollistaa keskeytymättömät vesireitit kahvikiekon läpi.

Aineiston mukaan tutkijoita kiinnosti erityisesti se, kuinka hyvin jokaisen näytteen rakenne tuki veden tasaista kulkua. Käytännössä kahvia siis mallinnettiin tietokoneella, jotta voitiin arvioida, miten erilaiset rakenteet vaikuttavat uuttoon.

Sama fysiikka tunnetaan myös geotieteissä

Tutkimuksessa käytetty ajattelutapa ei ole peräisin kahvimaailmasta vaan geotieteistä. Samaa fysiikkaa käytetään kuvaamaan esimerkiksi kaasujen kuplimista tulivuorissa sekä veden ja öljyn virtausta maankuoren rakenteissa.

Lähdeaineiston mukaan yksi tiivistetty johtopäätös liittyy kahvikiekon kokoon. Kansainvälinen matemaatikoista ja ympäristötieteilijöistä koostuva ryhmä arvioi, että ihanteellista espressoa voidaan ainakin osittain laskea matemaattisesti. Tutkimus julkaistiin Royal Society Open Science -lehdessä 1. huhtikuuta. Aineistossa ei kuitenkaan avata tarkkaa kaavaa tai anneta suoraa kotibaristan valmistusohjetta, vaan ydinviesti on se, että hyvän espresson taustalla voi olla ennen kaikkea veden liikkeen fysiikka.