Nội dung bài viết
Các nhà khoa học của Đại học Oregon đã tái sử dụng công cụ kiểm tra pin để đo lường đặc điểm hương vị của cà phê tốt hơn.
Nhà hóa học Christopher Hendon của Đại học Oregon yêu thích cà phê của mình đến mức việc nghiên cứu tất cả các yếu tố tạo nên tách trà hoàn hảo là một lĩnh vực nghiên cứu quan trọng đối với ông.
Dự án mới nhất của ông: khám phá một phương pháp mới để đo đặc tính hương vị của cà phê chỉ bằng cách truyền một dòng điện qua một mẫu đồ uống. Các kết quả xuất hiện trong một bài báo mới được công bố trên tạp chí Nature Communications.
Chúng tôi đã theo dõi công việc của Hendon được vài năm. Ví dụ: vào năm 2020, phòng thí nghiệm của Hendon đã giúp nghĩ ra một mô hình toán học để pha đi pha lại một tách cà phê espresso hoàn hảo, đồng thời giảm thiểu chất thải.
Hương vị trong espresso bắt nguồn từ khoảng 2.000 hợp chất khác nhau được chiết xuất từ bã cà phê trong quá trình pha. Vì vậy, việc tái tạo lặp đi lặp lại cùng một chiếc cốc hoàn hảo có thể là một thách thức đối với các thợ pha cà phê.
Đó là lý do tại sao Hendon và các đồng nghiệp của ông đã xây dựng mô hình của họ cho một đặc tính dễ đo lường hơn được gọi là hiệu suất chiết xuất (EY): tỷ lệ cà phê hòa tan vào đồ uống cuối cùng. Điều đó lại phụ thuộc vào controllin g lưu lượng nước và áp suất khi chất lỏng thấm qua bã cà phê.
Mô hình này dựa trên cách các ion lithium truyền qua các điện cực của pin, tương tự như cách các phân tử caffeine hòa tan từ bã cà phê. Ba năm sau, nhóm của Hendon chuyển sự chú ý sang nghiên cứu lý do tại sao các khối cực nhỏ lại hình thành ngay từ đầu, đặc biệt là ở mức độ nghiền rất mịn.
Thủ phạm là tĩnh điện phát sinh từ sự nứt gãy và ma sát giữa các hạt trong quá trình xay. Hendon nghĩ rằng việc giảm tĩnh điện đó sẽ là một cách tốt để loại bỏ những khối đó.
Thuật ngữ kỹ thuật là điện ma sát, phát sinh từ sự tích tụ các điện tích trái dấu trên bề mặt của hai vật liệu khác nhau do tiếp xúc với nhau. Sự tích tụ điện tích tương tự cũng xảy ra trong các vụ phun trào núi lửa.
Vì vậy, Hendon đã hợp tác với các nhà nghiên cứu núi lửa Josef Dufek và Joshua Méndez Harper, những người thường xuyên đến quán cà phê địa phương và đã ghi nhận những điểm tương đồng nổi bật giữa khoa học về cà phê và các đám tro núi lửa, magma và nước.
Thí nghiệm của họ đã xác nhận rằng việc thêm một mực nước vào hạt cà phê trước khi xay có thể làm giảm đáng kể yếu tố tĩnh điện. ctric tính phí trên cơ sở kết quả.
Ngược lại, điều này làm giảm sự vón cục trong quá trình pha, tạo ra ít chất thải hơn và dòng chảy mạnh, ổn định cần thiết để tạo ra một tách espresso thơm ngon. Những người pha chế giỏi đã sử dụng thủ thuật nước; nó được gọi là kỹ thuật giọt Ross.
Nhưng đây là lần đầu tiên các nhà khoa học kiểm tra nghiêm ngặt thủ thuật nổi tiếng đó và đo lường điện tích thực tế trên các loại cà phê khác nhau. Hiện có các phương pháp thu thập thông tin về thành phần hóa học của cà phê, đáng chú ý nhất là sắc ký lỏng hoặc khí kết hợp với phép đo phổ khối.
Nhưng những loại phân tích này rất tốn kém và tốn thời gian, đồng thời kết quả dự đoán còn hạn chế.
Ngoài ra còn có các kỹ thuật điện hóa để đo nồng độ caffeine và các phân tử khác, nhưng chúng chưa tính đến độ mạnh của cà phê, một đặc tính được xác định bởi tất cả các biến số trong quá trình pha chế một tách cà phê, chẳng hạn như khối lượng cà phê và nước, cài đặt xay, nhiệt độ và áp suất nước, màu rang, v.v.
Đó là thông tin có thể hữu ích nhất cho các nhân viên pha chế.
Ngành công nghiệp cà phê thường sử dụng một phương pháp đo chỉ số khúc xạ của cà phê—tức là, ánh sáng bị bẻ cong như thế nào khi nó di chuyển qua chất lỏng—để xác định độ mạnh, nhưng nó không nắm bắt được sự đóng góp của màu rang vào đặc tính hương vị tổng thể.
Vì vậy, trong nghiên cứu mới nhất này, Hendon quyết định tập trung vào màu rang và độ mạnh của đồ uống, hai biến số có nhiều khả năng ảnh hưởng nhất đến đặc điểm cảm quan của tách trà cuối cùng. Giải pháp của ông hóa ra khá đơn giản.
Hendon đã tái sử dụng một công cụ điện hóa gọi là chiết áp, thường được sử dụng để kiểm tra hiệu suất của pin và pin nhiên liệu. Hendon đã sử dụng công cụ này để đo mức độ tương tác của điện với chất lỏng.
Ông nhận thấy rằng điều này giúp đo lường đặc tính hương vị tốt hơn. Ông thậm chí còn thử nghiệm nó trên bốn mẫu hạt cà phê khác nhau và xác định thành công dấu hiệu đặc biệt của một mẻ không đạt yêu cầu trong quy trình kiểm soát chất lượng của nhà rang xay.
Đúng là sở thích cà phê của một người khá chủ quan, vì vậy mục tiêu của Hendon không phải là đạt được một tách cà phê “hoàn hảo” mà là cung cấp cho các nhân viên pha chế một công cụ đơn giản để tái tạo một cách nhất quán các cấu hình hương vị phù hợp hơn với khẩu vị của một khách hàng nhất định.
Hendon cho biết: “Đó là một cách khách quan để đưa ra tuyên bố về những gì mọi người thích trong một tách cà phê”. “Lý do bạn có một tách cà phê thú vị gần như chắc chắn là rằng bạn đã chọn một loại cà phê có màu rang cụ thể và chiết xuất nó đến độ mạnh mong muốn.
Cho đến nay, chúng ta vẫn chưa thể tách rời các biến đó. Bây giờ chúng ta có thể chẩn đoán điều gì đã tạo nên chiếc cốc thơm ngon đó.” DOI: Nature Communications, 2026.
10.1038/s41467-026-71526-5 ( Giới thiệu về DOI ). Ars Technica đã tách tín hiệu khỏi tiếng ồn trong hơn 25 năm.
Với sự kết hợp độc đáo giữa hiểu biết về kỹ thuật và mối quan tâm sâu rộng đến nghệ thuật và khoa học công nghệ, Ars là nguồn đáng tin cậy trong biển thông tin. Suy cho cùng, bạn không cần phải biết mọi thứ, chỉ cần biết những gì quan trọng.
Gợi ý thực hành:
1. Theo dõi thông báo từ cơ quan địa phương tại California.
2. Kiểm tra nguồn chính thức trước khi chia sẻ lại thông tin.