Фильтр из кофейной гущи как способ сделать эспрессо вкуснее: эксперимент Barista Hustle

Кофе как сырье для напитков не подходит для многократной экстракции. Если чайные листья, особенно пуэры, можно заваривать до 10–15 раз, то молотое зерно приходится выбрасывать сразу после использования, что неэкологично. Прежде отработанный кофе уже использовали в производстве — например аксессуаров, обуви и даже биотоплива.

Команда ресурса Barista Hustle решила оставить кофейную гущу в цикле приготовления напитка и найти способ улучшить с ее помощью вкус чашки. Этот материал основан на публикации «The Spent Puck, Puck Filter» ресурса Barista Hustle.

Ход эксперимента

Экспериментаторы хотели проверить, как сильно фильтр из кофейной гущи повлияет на концентрацию веществ и состав в готовом напитке.

Идея эксперимента пришла в ходе исследования состава кофе методом хроматографии. Экспериментаторы выяснили, что гидрофобные соединения, которые отвечают за нежелательную терпкость в готовом напитке, экстрагируются медленнее других. Они начали искать способ, как задержать эти соединения в кофейной таблетке. Команда Barista Hustle решила провести эксперимент, в котором использует для фильтрации кофейную гущу и двойной портафильтр.

Перед началом фильтрации экспериментаторы подготовили отработанный кофе. Им важно было убедиться, что кофейная гуща не повлияет на вкусовой профиль следующих чашек. Для этого экспериментаторы в течение 3 минут пропускали воду через отработанный кофе. В итоге в прошедшей через зерно воде остался единственный привкус, который напоминал ройбуш. При этом он оказался сильно разбавленным — по словам авторов, эта нота проявляется гораздо отчетливее, если пропустить воду через использованный бумажный фильтр. Измерения подтвердили это: спустя 180 секунд в пропущенной воде уровень TDS, или растворенных твердых веществ, составлял < 0,01.

После подготовки кофейной гущи авторы эксперимента сначала загрузили ее в полном объеме вместе со свежей порцией зерна в двойной портафильтр. Они заметили, что в таких условиях время выхода напитка увеличивается до двух с половиной минут, тогда как обычно процесс занимает 24 секунды. При этом первые несколько граммов, которые вышли из портафильтра, были почти чистой водой, оставшейся в отработанном кофе.

Экспериментаторы поняли, что им нужно либо поменять настройки помола, либо сделать слой кофейной гущи намного тоньше. В конце концов они решили использовать меньше отработанного кофе и проверили слои разной толщины — 2, 4 и 6 мм.

Результаты эксперимента

Экспериментаторы подвели результаты по уровню TDS, относительному выходу экстракции, терпкости и ее взаимосвязи с TDS.

Уровень TDS. С увеличением толщины фильтра из кофейной гущи уровень TDS постепенно снижался. Так, значение TDS в напитке, который приготовили без кофейного фильтра, составило около 10,1%. При использовании фильтра толщиной 2 мм среднее значение TDS составило примерно 8,6%. Авторы сделали вывод, что при такой толщине фильтра снижение TDS обусловлено скорее разбавлением напитка водой, которая осталась в отработанном кофе, а не снижением уровня экстракции.

Соответственно, при увеличении толщины фильтра из кофейной гущи TDS снижался еще больше: при 4 мм его значение составило около 7,5%, при 6 мм — примерно 6,3%.

Скорость выхода напитка при использовании фильтра толщиной 6 мм оказалась очень низкой. Время выхода таким образом увеличилось примерно до 90 секунд, соответственно, выход экстракции тоже значительно снизился. Когда экспериментаторы при тех же вводных настроили более крупный помол, чтобы добиться более высокой скорости выхода, показатель TDS снова оказался низким. Чтобы исправить ситуацию, требовался помол еще крупнее.

Авторы отметили, что фильтр толщиной 6 мм в контексте эксперимента может показаться наименее эффективным. Однако этот вариант получил наилучшие показатели при сравнении вкуса готовых напитков.

Относительный выход экстракции. Как выяснилось в ходе эксперимента, при подготовке кофейной гущи к фильтрации в ней задерживалось много воды, которая удваивала вес отработанного зерна. Таким образом готовый эспрессо после фильтрации кофейной гущей разбавлялся.

По этой причине экспериментаторы решили также рассчитать такой показатель, как «относительный (неразбавленный) выход напитка», чтобы учесть эффект разбавления. Для этого вычитали содержание воды в кофейном фильтре и затем измеряли TDS готового напитка.

В «контрольных» образцах выход экстракции составил в среднем 21,7%. При использовании фильтра толщиной 2 мм выход экстракции составил 21,3% — изменения оказались несущественными.

При увеличении толщины фильтра выход экстракции снизился: при 4 мм показатель составил 20,4%, при 6 мм — 18,8%.

Как отмечалось выше, при толщине фильтра 6 мм для поддержания скорости выхода напитка требуется более крупный помол. Так что снижение выхода экстракции обусловлено как увеличением толщины фильтра, так и изменением настроек помола.

Терпкость. Терпкость готовых напитков снижалась с увеличением толщины кофейного фильтра. В этом исследовании более низкие показатели указывают на меньшую терпкость и, следовательно, являются предпочтительными, в то время как более высокие показатели говорят о более интенсивной терпкости.

Разбавление контрольных образцов водой не уменьшило терпкость, а, наоборот, слегка увеличило ее. В свою очередь фильтрация с помощью кофейной гущи существенно снизила терпкость. Даже фильтр в 2 мм значительно уменьшил терпкость напитка по сравнению с контрольными образцами — хотя TDS и относительный выход экстракции были аналогичны разбавленному контрольному образцу.

Взаимосвязь между уровнем TDS и терпкостью. Зависимость между TDS и терпкостью нелинейная. Контрольные и разбавленные образцы показали, что снижение TDS за счет разбавления водой не приводит к снижению терпкости — напротив, к этому привело именно использование кофейного фильтра. В частности, напиток после фильтрации кофейной гущей толщиной 2 мм отличался значительно меньшей терпкостью, чем разбавленный контрольный образец при практически идентичном TDS.