Эспрессо на ультразвуке: как готовить кофе без кипятка и экономить 75% энергии

Автор: Павел Дорошенко, сегодня, 12:27
Учёный тестирует кофейную систему Учёный тестирует кофейную систему. Источник: UNSW / Richard Freeman

Для большинства из нас утро начинается не с кофе, а с ожидания, пока кофемашина прогреется и наконец выдаст порцию бодрости. Однако исследователи из Университета Нового Южного Уэльса (University of New South Wales, UNSW) в Австралии решили, что традиционный путь с нагреванием воды до 90 градусов — это слишком энергозатратно и старомодно. Они предложили метод, использующий ультразвук вместо кипятка, и результаты выглядят по крайней мере интересно для тех, кто считает каждую копейку в счетах за электричество.

Вместо того чтобы заставлять молекулы воды двигаться быстрее с помощью тепла, ученые применили явление акустической кавитации. Если объяснять просто, то ультразвуковые волны, проходя сквозь смесь воды и молотых зерен, создают миллионы микроскопических пузырьков. Эти пузырьки мгновенно появляются и так же быстро схлопываются, создавая локальные зоны высокого давления на микроуровне.

Секрет в микроскопических взрывах

В своей научной работе авторы сравнивают этот процесс с работой миллиардов невидимых микроскопических щеток. Они буквально вымывают вкусовые соединения, эфирные масла и кофеин из кофейной гуще за считанные минуты. Это позволяет получить напиток, который по своей насыщенности не уступает классическому эспрессо, но без использования громоздких бойлеров и насосов.

Такой подход кардинально меняет представление о экстрации. Традиционно для быстрого высвобождения аромата требуется высокая температура, которая разрушает некоторые деликатные соединения. Ультразвук работает иначе, позволяя сохранить сложный профиль вкуса даже в холодной среде. Это делает технологию потенциальным фаворитом для производства премиальных кофейных концентратов.

Это другой процесс, но вы получаете ту же насыщенность и концентрацию, что и у обычного эспрессо, менее чем за три минуты.
— Франсиско Трухильо (Francisco Trujillo), инженер-химик и соавтор исследования

Экономика и энергоэффективность

Наиболее впечатляющая цифра в этом исследовании — 24.3%. Именно столько энергии потребляет ультразвуковая установка по сравнению с профессиональной эспрессо-машиной. Большая часть электричества в традиционных устройствах тратится именно на поддержание стабильно высокой температуры воды. Ультразвук работает без постоянного подогрева, что делает устройство не только экономичнее, но и безопаснее в быту.

Кроме экономии денег, технология решает проблему времени. Обычно получение качественного холодного концентрата (cold brew) занимает от 12 до 24 часов. Ультразвук справляется с этой задачей менее чем за 180 секунд. Для коммерческих кофеен это может стать настоящим спасением в часы пик, когда очередь за напитками выходит далеко за пределы заведения.

Слепая дегустация и скепсис

Конечно, любой кофейный энтузиаст скажет, что без кипятка кофе — это просто грязная вода. Однако ученые провели слепое тестирование с участием 100 добровольцев. Результаты оказались неутешительными для консерваторов: участники не смогли с уверенностью отличить «звуковой» эспрессо от традиционного. Вкус, аромат и текстура напитка остались идентичными благодаря точному подбору пропорций воды и фракции помола.

Francisco Trujillo, инженер-химик и соавтор исследования, демонстрирует ультразвуковой метод приготовления кофе.
Francisco Trujillo, инженер-химик и соавтор исследования. Фото: UNSW / Richard Freeman

Это открытие ставит под сомнение необходимость сложных нагревательных систем в будущих кухонных приборах. Если технология выйдет на массовый рынок, мы сможем получить более компактные и тихие устройства, которые не требуют десятиминутного ожидания перед работой. Пока что это лишь прототип, но перспектива пить качественный кофе, экономя при этом на коммунальных услугах, выглядит очень привлекательно.

Пока ученые совершенствуют методы приготовления напитков, другие технологии помогают поддерживать стабильность энергосетей, без которых ни одна кофемашина не будет работать. Например, электрические рептилии в Китае уже помогают инспектировать линии электропередач в труднодоступных местах.

Подписывайтесь на наш нескучный канал в Telegram, чтобы ничего не пропустить.