Эспрессо — один из самых популярных способов заваривания кофе. Для получения напитка горячую воду под давлением пропускают сквозь молотые жареные зерна.
Существуют официальные рекомендации по завариванию эспрессо. Согласно им, воду следует подавать под давлением в 9 бар при температуре от 92 до 95 градусов Цельсия в течение 20–30 секунд, а необходимая масса зерен для одной чашки должна находится в диапазоне от 7 до 9 грамм. Обычно считается, что чем меньше помол — тем лучше будет напиток, так как таким образом увеличивается площадь контакта кофе с водой. Конечный объем напитка должен составлять от 25 до 35 миллилитров.
Несмотря на стандартность метода, сварить одинаковый на вкус эспрессо несколько раз подряд очень сложно. Как правило, это списывают на человеческий фактор, хотя достоверных подтверждений такого вывода нет.
Джейми Фостер из Университета Портсмута (Великобритания) и его коллеги разработали новую математическую модель заваривания эспрессо, которая предлагает оригинальное объяснение непостоянству качества. Согласно результатам работы, количество заваривающегося кофе нелинейно зависит от степени помола: по мере уменьшения размера крупинок продуктивность растворения растет, но после определенного значения начинает падать.
Авторы использовали не прямое моделирование всех физических и химических процессов при протекании воды сквозь кофе, а модифицировали хорошо разработанные методы симуляции движения заряженных частиц в литий-ионных батареях. Оказалось, что слишком мелкий помол приводит к частичному закупориванию фильтра и уменьшению доли растворяющегося субстрата.
В конечном итоге авторы предлагают использовать не самый мелкий помол, добавлять чуть меньше зерен и использовать меньше воды. По словам исследователей, такая стратегия приводит к экономии денег и ресурсов, а также обеспечивает воспроизводимость вкуса напитка. Однако это не значит, что существует одно единственное значение параметров, которое позволяет сварить наилучший кофе, так как предпочтения во вкусе у людей различаются. В некоторых случаях для воспроизведения предпочитаемого вкуса может понадобится смешение нескольких завариваний по оптимизированному способу.