Un team di scienziati britannici ha elaborato un modello matematico che prende in esame 1800 variabili
Preparare un buon caffè? Non è per niente semplice! Si potrebbero riempire gli scaffali di una biblioteca intera con le diverse ricette esistenti, che esprimono sì i gusti personali, ma anzitutto le differenti tradizioni nei vari Paesi.
Dati alla mano, infatti, il caffè è una delle bevande più consumate al mondo, e in ciascuna delle varie zone del pianeta è diffuso un metodo proprio di preparazione: dalla classica “tazzina” mediterranea (con al top, l’espresso italiano!), alla bevanda molto più allungata tipica del mondo anglosassone. Insomma c’è n’è per tutti gusti.
Di sicuro c’è che i differenti metodi di preparazione del caffè hanno tutti in comune una cosa: la tecnica di estrazione. In ogni caso, infatti, si tratta di far percolare acqua bollente attraverso una porzione di polvere di caffè ottenuta dai semi (i “chicchi” della pianta) tostati e macinati.
Ma, allora, esiste la ricetta perfetta per preparare il caffè? Ebbene, pare che la qualità di una tazza di caffè possa essere prevista… matematicamente! Già, proprio così.
O almeno, è questo il convincimento di un gruppo di ricercatori dell’Università di Limerick, in Irlanda, che si è preso la briga di elaborare un modello matematico dell’estrazione della bevanda dai chicchi. Esso – come spiega un recente articolo pubblicato su “SIAM Journal on Applied Mathematics” – prende in considerazione precise correlazioni tra i parametri fisici della preparazione, delle materie prime e la qualità del prodotto finale (che contiene ben 1800 diversi composti chimici!).
A dire il vero, non è la prima volta che degli studiosi di matematica si applicano al problema dell’estrazione del caffè, ma finora tutti avevano dedicato poca attenzione al sistema di filtraggio.
“I modelli di estrazione del caffè che si trovano nella letteratura scientifica – spiega Kevin M. Moroney, primo firmatario dell’articolo – non sono basati su specifici meccanismi, validati sperimentalmente. Il nostro modello invece, descrive il flusso dell’acqua e il processo di estrazione in una dose di caffè macinato in funzione delle proprietà dei chicchi, ed è controllato sperimentalmente”.
Già in un precedente articolo (pubblicato nel 2015 su “Chemical Engineering Science”) il team di ricercatori irlandesi aveva presentato il modello nelle sue linee generali. Là venivano considerati parametri quali la portata del flusso d’acqua, la dimensione dei grani e la pressione, ipotizzando che la temperatura rimanesse costante in tutto il processo (in un intervallo tra i 91 e i 94 gradi Celsius) e che l’acqua saturasse tutti i pori presenti sulla superficie dei chicchi di caffè.
Ma ora, Moroney e i suoi colleghi si sono spinti oltre. “Il lavoro che abbiamo presentato l’anno scorso – ha aggiunto William T. Lee, coautore dell’articolo – era matematicamente completo, ma era uno di quei modelli che possono piacere solo a un computer: un complicato sistema di equazioni differenziali che possono essere risolte solo per via numerica. Ora abbiamo prodotto un sistema ridotto di equazioni per cui è possibile trovare soluzioni approssimate”.
Il nuovo modello, infatti, considera anche le diverse fasi del filtraggio dell’acqua: lo stadio iniziale, in cui il chicco di caffè è ancora integro; il passaggio dell’acqua bollente, che determina una rapida estrazione delle sostanze dalla superficie del chicco, tra cui la caffeina; la fase successiva, in cui gli strati esterni del chicco sono ormai esauriti e il processo di estrazione è dominato dalla lenta diffusione delle sostanze presenti nella parte più interna, che era inizialmente trascurabile. Insomma, un’analisi complessa e articolata.
“Il valore delle soluzioni trovate – conclude Moroney – è nella possibilità di correlare le prestazioni del sistema di percolamento con le proprietà del caffè, dell’acqua e dell’apparecchiatura usata. Queste soluzioni dovrebbero permettere di prevedere la qualità del caffè in base alle specifiche configurazioni usate”.
Scientificamente ineccepibile! Sarà pure così, ma per preparare un buon caffè… preferiamo continuare a fidarci delle sane tradizioni di casa nostra!