В последние годы, из-за неблагоприятной погоды, цены на кофейные зерна заметно выросли. Изменение климата лишь усугубило опасения относительно урожайности кофейных деревьев, которым для нормального роста требуется стабильная температура, определенная влажность и регулярные осадки. В связи с этим, научный мир задумался о возможности приготовления отличного кофе, используя меньшее количество зерен.
Исследователи решили использовать научный подход для анализа процесса заваривания кофе, стремясь выявить наиболее эффективный способ увеличения извлечения полезных веществ из кофейной гущи при одновременном снижении её расхода. Но с непосредственным исследованием кофе возникла проблема: вода становиться непрозрачной для исследования.
Поэтому, частицы кофе были заменены на частицы силикагеля. С помощью лазера и высокоскоростной камеры удалось наблюдать за перемешиванием слоев частиц силикагеля в жидкости и анализировать возникающие потоки.
Исследователи провели дополнительные эксперименты с настоящей кофейной гущей, чтобы измерить выход экстракции общего количества растворенных твердых веществ.
Полученные данные оказались весьма любопытными:
Уменьшение скорости подачи воды в кофейную гущу, благодаря более длительному времени заполнения объема, приводило к получению более концентрированного экстракта.
Слишком высокая подача струи воды, напротив, вызывала распыление потока на капли и попадание воздуха, что снижало количество растворенных веществ.
В то же время, сильный поток воды, подаваемый с достаточной высотой, обеспечивал более насыщенный вкус кофе благодаря интенсивному перемешиванию слоев. Исследователи подчеркивают, что изучение процесса заваривания кофе – это не просто развлечение. Этот эксперимент позволяет глубже понять поведение жидкости при различных скоростях течения, что имеет практическое значение для изучения водопадов, плотин, а также для разработки эффективных систем очистки и фильтрации сточных вод.