Circa sei mesi fa, Dan Shusett di Tricolato ci ha fatto conoscere l'idea di Distribuzione Wet Weiss - cioè usando un Weiss strumento di distribuzione per mescolare i fondi di caffè bagnati durante la preparazione. Si scopre che Wet Weiss Distribution è sorprendentemente efficace, non solo in nessunacirconvallazione birrai come le Tricolate, ma anche in tradizionali filtri birrai come il V60.

I metodi tradizionali di agitazione, con un cucchiaio o una spatola, possono aumentare l'estrazione, a costo di rallentare il tempo di infusione. In casi estremi questo porta a soffocamento e il “Channeling”, creando un infuso amaro e cinereo.

D'altra parte, usando i sottili aghi di una Weiss strumento di distribuzione per mescolare la fioritura o il liquami nel tuo birrificio puoi aumentare l'estrazione senza rallentare il tempo di infusione. Wet Weiss può quindi darti una maggiore estrazione senza un aumento del rischio di il “Channeling”. Quindi, se non hai già adottato questa tecnica per il tuo caffè filtro, probabilmente dovresti provarla.

Naturalmente, però, i nostri esperimenti non sono finiti qui. Dopotutto, la tecnica di distribuzione Weiss è stata inventata per l'espresso: perché Wet Weiss non dovrebbe funzionare anche per l'espresso?

La risposta è che non lo fa. In effetti, è stato un disastro. Innanzitutto ci sono alcune difficoltà pratiche: ad esempio, hai mai provato a pressare il caffè bagnato? Non è facile! Ma anche quando abbiamo risolto questi problemi, abbiamo scoperto che la tecnica Wet Weiss rendeva più o meno impossibile preparare un gustoso espresso.

Tuttavia, l'uso di Wet Weiss nell'espresso ha sollevato alcune domande interessanti su cosa succede all'interno di un espresso disco da hokey su ghiaccio quando tamponiamo, e come preinfusione e 'fioritura' lavorare in espresso. Suggerisce anche un motivo per cui condizioni di elevata umidità possono causare tali problemi ai baristi.

Weiss bagnato e jamming

Come per tutti i nostri esperimenti migliori e più sfrenati, la nostra indagine su Wet Weiss per espresso è iniziata con una conversazione con uno scienziato industriale multidisciplinare Professor Abbott. Ha suggerito che l'aggiunta di un po' d'acqua prima della pigiatura potrebbe permetterci di imballare il letto di caffè più strettamente insieme.

Ai tempi in cui stavamo ricercando il nostro Espresso avanzato course, stavamo esplorando la scienza del "jamming" e come si relaziona al caffè. Jamming spiega come le polveri, come il caffè macinato, possono formare strutture che resistono alle forze su di esse, come la pigiatura.

Le polveri sciolte possono fluire, in modo simile a un liquido. In determinate condizioni, le particelle in una polvere possono formare strutture, come archi, che "si inceppano" o bloccano il flusso.

Le particelle di sabbia in una clessidra possono formare spontaneamente una struttura ad arco, causando l'ostruzione del flusso di sabbia attraverso la clessidra.

Lo stesso principio limita la compattezza del caffè in un espresso disco da hokey su ghiaccio. Quando pesti il caffè macinato, il disco da hokey su ghiaccio si comprime fino al punto in cui le particelle si connettono e si inceppano. Dopo di che, pressare più forte non ha ulteriori effetti sulla struttura del disco.

In molte situazioni, l'aggiunta di acqua aiuta a superare gli inceppamenti. Una piccola quantità di acqua può creare 'ponti capillari' e fa sì che le particelle si uniscano, come sa chiunque abbia provato a versare sale umido da uno shaker. D'altra parte, se si aggiunge una quantità maggiore di acqua, ad esempio durante la miscelazione del cemento, agisce da plastificante. Un plastificante impedisce alle particelle di aderire tra loro e consente loro di muoversi più liberamente.

Nel caffè, l'umidità ha anche un ulteriore effetto: rende più flessibili le pareti cellulari del caffè (Matteo et al 2007), permettendo alle particelle di deformarsi più facilmente. Ciò renderebbe più facile per la forza di pressatura rompere un inceppamento nel caffè macinato.

Tra questi due effetti, abbiamo pensato che ci fosse una buona possibilità che l'aggiunta di un po' di umidità prima della pigiatura potesse permetterci di creare un caffè super denso disco da hokey su ghiaccio. Inoltre, ci siamo chiesti se creare un super-denso disco da hokey su ghiaccio in questo modo — se fosse possibile — si ridurrebbe il “Channeling” o aumentare l'estrazione.

La sfida della pressatura a umido

Il primo problema da superare è stato come pressare il caffè bagnato senza che si attaccasse al caffè disco da hokey su ghiaccio. Il metodo più efficace che abbiamo trovato è stato quello di utilizzare la pellicola trasparente sopra il caffè bagnato. 

Abbiamo iniziato mescolando il caffè macinato con acqua bollente in una tazza, usando lo strumento Comb WDT per garantire che l'acqua e il caffè siano completamente miscelati. Abbiamo raccolto il caffè bagnato in un cestello portafiltro, mescolato di nuovo con il pettine per garantire una distribuzione uniforme, quindi abbiamo steso uno strato di pellicola trasparente sopra prima di pressarlo.

Uno strato di pellicola trasparente è essenziale per pressare il caffè bagnato

Una volta che il caffè è stato pressato, potremmo staccare delicatamente la pellicola trasparente, lasciando una perfetta pressatura, bagnata disco da hokey su ghiaccio.

Risolto questo problema, abbiamo iniziato a tirare colpi e quasi immediatamente ci siamo resi conto che la rincalzatura a umido non avrebbe funzionato come speravamo. I colpi semplicemente volò attraverso la macchina, non importa quanto fosse finemente macinato il caffè. Stavamo facendo gli espressi usando un EK43 ben allineato, con il sbavature toccante, e ancora diventando incredibilmente veloce tempi di estrazione.

L'estrazione è stata altrettanto pessima: anche quando si producevano espressi con rese fino a 60 grammi, l'estrazione massima che siamo riusciti a ottenere era di circa 20% inferiore a quella di un tipico espresso preparato con un rapporto 1:2. Questo è ancora più sorprendente se si considera l'esteso tempo di contatto tra acqua e caffè durante la preparazione di questi espressi, grazie al tempo impiegato per mescolare il caffè bagnato. Qualunque effetto avesse l'acqua sul disco da hokey su ghiaccio prep, chiaramente non era quello che speravamo. 

Dentro il Disco o cookie

Per vedere se l'aggiunta di acqua stava avendo qualche effetto sulla struttura del disco da hokey su ghiaccio, abbiamo iniziato misurando il disco da hokey su ghiaccio altezza dopo l'estrazione, utilizzando la stessa dose e granulometria per la pigiatura a umido ea secco. I dischi tamponati a umido e a secco avevano la stessa altezza, entro un decimo di millimetro. Ciò indica chiaramente che l'umidità aggiunta non ha avuto molto effetto sulla densità complessiva dell'imballaggio.

Abbiamo anche aperto i due dischi, per vedere se potevamo vedere qualche differenza nella struttura del caffè all'interno disco da hokey su ghiaccio. A prima vista, non erano evidenti differenze sostanziali tra i due dischi.

A sinistra: un convenzionale, tamponato a secco disco da hokey su ghiaccio. A destra: un bagnato disco da hokey su ghiaccio

Lo zoom sulle immagini, tuttavia, ha rivelato una possibile differenza. Il tamponato a secco disco da hokey su ghiaccio sembra più fangoso, come se avesse trattenuto di più multe. Il bagnato disco da hokey su ghiaccio, nel frattempo, sembrava avere una trama più aperta.

A sinistra: la trama fangosa all'interno del tamponato a secco disco da hokey su ghiaccio. A destra: la trama più morbida del bagnato disco da hokey su ghiaccio

L'atto di tagliare il disco da hokey su ghiaccio disturba inevitabilmente la struttura, quindi stiamo attenti a leggere troppo in una leggera differenza visiva come questa da sola. Per vedere se c'era qualche differenza tra le particelle trattenute in ciascuna disco da hokey su ghiaccio, abbiamo eseguito un analisi granulometrica. Abbiamo preso una fetta sottile al centro di ciascuno disco da hokey su ghiaccio, ha asciugato le particelle e le ha separate su una scatola luminosa. Abbiamo analizzato la distribuzione delle dimensioni su quattro immagini separate.

Analisi della distribuzione granulometrica

Abbiamo scoperto che, considerato sulla base dell'area o del volume, il caffè pressato a umido aveva una dimensione media delle particelle leggermente inferiore rispetto al caffè pressato a secco. La differenza era lieve ma statisticamente significativa.

Diametro delle dimensioni delle particelle dei dischi pressati bagnati e asciutti. Le misurazioni dell'area superficiale e della base del volume erano significativamente diverse (T-test, p<0,05)

Poiché questo test si basa solo su foto dello stesso campione di caffè, può solo confermare la differenza tra questi due campioni: ci vorrebbe molta più analisi per estenderlo al caffè umido e secco in generale. Tuttavia, contraddice l'idea che l'asciutto disco da hokey su ghiaccio trattiene di più multe, come suggerivano inizialmente le immagini.

La differenza di consistenza che abbiamo notato potrebbe essere solo un artefatto, un'apparente differenza causata dal modo in cui il caffè è stato tagliato, oppure potrebbe essere qualcos'altro. Quando abbiamo aperto i dischi, abbiamo notato che le particelle nel secco si sono pressate disco da hokey su ghiaccio erano attaccati insieme molto più fortemente che nel bagnato disco da hokey su ghiaccio. Tuttavia, non c'è modo di essere sicuri se ciò si riferisca a differenze nelle strutture formatesi durante la rincalzatura o al materiale non estratto lasciato dietro.

Barriere al flusso

Quindi, se non c'è una chiara differenza strutturale tra i dischi, perché la portata è così diversa? Due possibili candidati sono il idrofobico natura del caffè secco e i gas intrappolati all'interno delle particelle.

Il caffè secco resiste naturalmente al flusso dell'acqua perché lo è idrofobico, rispetto al caffè bagnato. Questo è simile a ciò che accade quando si innaffia una pianta in vaso completamente asciutta: all'inizio l'acqua si accumula sopra il terreno o aggira completamente il terreno. Il terreno può assorbire l'acqua residua solo quando è già leggermente umido.

Anche i gas intrappolati all'interno del caffè secco sembrano bloccare il flusso dell'acqua attraverso il caffè disco da hokey su ghiaccio. Questo è il motivo per cui il caffè appena tostato ha bisogno di una macinatura più grossolana rispetto al caffè vecchio: contiene più gas intrappolati, il che limita il flusso dell'espresso (anche se la storia è leggermente diversa quando il caffè è molto fresco).

Un indizio su quale di questi fattori sia più importante è venuto quando abbiamo ripetuto l'esperimento di pigiatura a umido, ma utilizzando inizialmente acqua fredda per bagnare i fondi di caffè. In questo caso, la differenza nel tempo di tiro era molto inferiore. Se la differenza nel tempo di erogazione fosse dovuta solo al caffè secco idrofobico, allora ci aspetteremmo che l'acqua fredda abbia un effetto simile.

La velocità di degassamento è invece legata alla temperatura (Smrke et al 2017) e l'acqua calda sembra far sì che i fondi di caffè rilascino i gas intrappolati più rapidamente rispetto all'acqua fredda. L'uso di acqua fredda per pre-bagnare i fondi riduce quindi l'effetto sul tempo di sparo, perché il caffè si è degassato meno prima dell'infusione. Tuttavia, l'espresso fatto in questo modo ha ancora un aroma notevolmente "stantio", a cui presumiamo sia dovuto volatile aromi che si perdono bagnando il caffè.

Per capriccio, abbiamo anche provato a utilizzare il vapore per pre-bagnare i fondi di caffè. In questo caso, gli aromi che si sprigionavano dai fondi di caffè durante la fase di prebagnatura, aromi che mancherebbero nell'espresso, erano molto potenti. L'espresso risultante sgorgava in pochi secondi e praticamente non aveva alcuna crema.

Tutto sommato, sembra molto probabile che l'effetto del degassamento sia ciò che ha causato il fallimento di questo esperimento. Suggerisce anche un motivo per cui la preinfusione è così utile per migliorare la qualità dell'espresso. Negli espressi realizzati con pre-infusione (o il più estremo espresso 'in fiore') il degasaggio consente un flusso più rapido e, quindi, una macinatura più fine, senza che gli aromi si disperdano nell'atmosfera con la stessa facilità con cui si bagnano le macinature all'aria aperta.

Umidità nell'Espresso

L'effetto dell'umidità può essere visto nel caffè conservato in condizioni umide. James Hoffmann ha esplorato l'effetto dell'umidità sulla fermentazione del filtro in a video esplorando i precedenti esperimenti di Hamad Rahsid, e ha scoperto che il caffè conservato ad alta umidità aveva una fioritura più piccola e una portata molto più veloce in un V60 rispetto al caffè conservato in condizioni asciutte. Allo stesso modo, il caffè 'spento' (raffreddato) con acqua alla fine del processo di tostatura, che ha un contenuto di umidità più elevato, degassifica più velocemente del caffè raffreddato ad aria (Baggenstoss et al 2007).

Robert McKeon Aloe ha ampliato questa idea per l'espresso, e ho scoperto che il caffè umidificato aveva bisogno di un caffè molto più fine impostazione di macinatura per raggiungere ragionevole tempi di estrazione, e che gli scatti risultanti avevano molto meno crema. Tutto ciò indica che il degasaggio è una parte importante dell'effetto dell'umidità sull'espresso.

Le condizioni umide potrebbero causare un degassamento più rapido rendendo la struttura del caffè più flessibile, consentendo ai gas di fuoriuscire, spiega il professor Abbot, dicendo: “Penso che l'umidità stia rendendo più mobili le pareti delle particelle (cioè abbassando la temperatura di transizione del vetro) così la diffusione tasso di CO2 aumenta”.

Anche altri fattori giocano un ruolo nell'effetto dell'umidità: i fagioli umidi sono meno fragile, e quindi produrre meno multe quando sono macinati (Baggenstoss et al 2008). Ciò significa che i chicchi umidi devono essere macinati con un'impostazione più fine per ottenere lo stesso tempo di sparo. I nostri esperimenti mostrano, tuttavia, che la dimensione della macinatura non è l'unico fattore.

Per quanto riguarda come imballare il tuo disco da hokey su ghiaccio più strettamente? Beh, ci stiamo ancora lavorando. Ci sono una moltitudine di fattori contraddittori che influenzano il jamming, e decifrare gli effetti di ciascuno è molto difficile. "La scienza di come si comportano le particelle secche è deplorevole", spiega il professor Abbott. "Ciò significa che ciò che accade quando si tampona a secco è un intero insieme di complicate incognite e comunque non ci sono buoni modi per misurare quelle incognite." Il professor Abbott, tuttavia, ha escogitato una nuova potenziale tecnica per comprendere meglio la pigiatura che speriamo di esplorare presto, quindi osserva questo spazio.

Ci sono ancora molti fattori da esplorare nel nostro tentativo di creare il letto di caffè perfettamente pressato, ma possiamo essere abbastanza chiari sul fatto che, per quanto riguarda l'espresso, è meglio mantenere la polvere asciutta.