وقتی فیزیک به کمک قهوه می‌آید؛ چگونه با مصرف کمتر دانه قهوه، نوشیدنی بهتری داشته باشیم؟

گروهی از فیزیکدانان با نگاهی علمی به قهوه دمی، روشی برای دم‌آوری ارائه داده‌اند که تنها با کمی تغییر در زاویه و ارتفاع ریختن آب، با مصرف دانه‌ی کمتر، غلظت و طعم دل‌نشین قهوه را نیز حفظ می‌کند. این روش ساده و دقیق علاوه‌بر کاهش مصرف قهوه در شرایط بحرانی تغییرات اقلیمی، تجربه‌ی دم‌آوری قهوه در خانه را نیز حرفه‌ای‌تر و مؤثرتر می‌سازد.

امروزه تغییرات اقلیمی نه‌تنها روند کشت و تولید قهوه را با چالش مواجه کرده، بلکه احتمال افزایش قیمت آن در سال‌های آینده را نیز بسیار بالا برده است. چنین نگرانی‌هایی، پژوهشگران را به فکر انداخت تا ببینند آیا می‌توان با ابداع روشی دقیق، بدون آن که از کیفیت نوشیدنی کاسته شود، مقدار دانه‌ی قهوه‌ی مصرفی را کاهش داد؟

آرنولد ماتیسن، فیزیکدان در دانشگاه پنسیلوانیا، می‌گوید: «قهوه در حال تبدیل شدن به کالایی کمیاب است. بنابراین، منطقی است که به فکر راه‌هایی برای استفاده‌ی مؤثرتر از دانه‌ها باشیم، بدون اینکه طعم و غلظت نوشیدنی قربانی شود.»

در پژوهش، تمرکز اصلی بر روش قهوه‌سازی «پور اُور» یا دم‌آوری قهوه دمی با استفاده از فیلتر بود؛ در این روش کلاسیک و محبوب، ابزار دم‌آوری با فیلتری مخروطی‌شکل، روی لیوان یا قوری قرار می‌گیرد. دانه‌های قهوه هم به اندازه‌ی مناسب برای این روش آسیاب شده و پودر قهوه‌ی به‌دست‌آمده، در فیلتر درون دم‌افزار قرار می‌گیرد. سپس، آب داغ با دما و ارتفاع مناسب، به شکل دورانی یا نقطه‌ای، به‌تدریج روی پودر قهوه‌ی درون فیلتر، ریخته می‌شود.

پژوهشگران در آزمایش، در نهایت به دو توصیه‌ی ساده اما کلیدی رسیدند که می‌تواند تفاوت بزرگی را رقم بزند:

• اولین توصیه این است: آرام و باحوصله آب را روی پودر قهوه‌ی درون فیلتر بریزید. وقتی دانه‌های آسیاب‌شده زمان بیشتری را در تماس با آب می‌مانند، عصاره‌گیری بهتر انجام می‌شود و طعم‌ها نیز به‌خوبی از قهوه بیرون کشیده می‌شوند. با‌این‌حال، اگر آب را بیش‌ازحد کند بریزید، دانه‌ها ته‌نشین می‌شوند و جریان عصاره‌گیری کاهش پیدا می‌کند.
• در اینجا، نکته‌ی دوم به کمک می‌آید: ریختن آب از ارتفاع. ماتیسن توضیح می‌دهد: «اگر کتری را بالاتر بگیرید، گرانش نیروی بیشتری وارد می‌کند و ذرات قهوه در جریانی چرخشی و وسیع، به حرکت درمی‌آیند. چنین جریانی در زمان ریختن آب از ارتفاع کم ایجاد نمی‌شود.»

براساس نتایج آزمایش، زمانی‌که آب از ارتفاع حدود ۵۰ سانتی‌متری ریخته شود، قدرت عصاره‌گیری به‌طور محسوسی افزایش پیدا می‌کند. البته مثل هر روش دیگری، در اینجا هم باید جانب احتیاط را رعایت کرد؛ اگر ارتفاع خیلی زیاد شود، جریان آب یکدست نمی‌ماند و به صورت تکه‌تکه پایین می‌ریزد و می‌تواند فرآیند دم‌آوری را مختل کند. علاوه‌بر آن، خطر پاشیدن آب جوش و سوختگی هم وجود دارد.

ماتیسن در پایان توصیه می‌کند: «منطق را در نظر بگیرید. اول آب را آهسته بریزید، بعد ارتفاع کتری را کمی بالاتر ببرید و همچنان با همان آرامش ادامه بدهید، اما نگذارید جریان آب از هم بپاشد و قطع شود. این روشی است که خودم استفاده می‌کنم.»

در حالی‌که عواملی مانند نوع قهوه، جنس فیلتر، میزان آسیاب دانه‌ی قهوه، طراحی کتری، دمای آب و حتی دمای محیط نیز می‌توانند بر نتیجه اثر بگذارند، تیم پژوهشگران دریافتند که این شیوه بین ۵ تا ۱۰ درصد از میزان مصرف دانه‌ی قهوه را کاهش می‌دهد، بدون این که تغییری در طعم یا غلظت قهوه دمی ایجاد شود.

براساس بررسی‌های نهایی، مقدار مواد محلول موجود در فنجان قهوه با حالت عادی برابر است؛ بنابراین نوشیدنی نهایی همچنان همان قهوه‌ی غلیظ و خوش‌طعم همیشگی خواهد بود.

یافته‌های پژوهش در مجله Physics of Fluids منتشر شده است.