Жарким летним днем вы заходите в кафе в надежде расслабиться за стаканом колд-брю кофе. Вы подходите к баристе на прилавке и говорите: «Мне, пожалуйста, колд-брю», расплачиваетесь и отходите, уступая место следующему клиенту. Но вы отвлекаетесь, потому что бариста не наливает ваше колд-брю из кувшина и не тянет за кран; вместо этого он делает шоты на кофемашине.

«На самом деле, я хотел колд-брю, а не эспрессо», — говорите вы баристе. Но он только улыбается и уверяет вас, что ваше колд-брю вот-вот будет готово. Спустя всего несколько минут вам подносят ваше колд-брю — которое было приготовлено на кофемашине.

Нет, это не научно-фантастический фильм. Исследовательская работа, опубликованная в апреле 2024 года учеными Университета Южного Уэльса, Университета Сиднея и Университета Квинсленда, подробно описывает результаты о производственном процессе колд-брю по запросу за менее чем три минуты.

Это оборудование использует ультразвуковой реактор для быстрой продукции, и полученное колд-брю, сделанное из кофе, извлеченного как эспрессо, согласно данным работы, не отличается от колд-брю, приготовленного в течение 24 часов.

Рынок колд-брю показал стабильный рост по всему миру, увеличившись с 0,32 миллиарда долларов до 1,37 миллиарда долларов с 2017 по 2023 год. С растущим спросом кафе потребуется увеличить производство колд-брю, что потребует больших резервуаров и больше места для хранения, включая большие холодильные помещения.

Месторасположение является серьезным ограничивающим фактором для большинства кафе, что создает значительные трудности. Кроме того, приготовление колд-брю кофе с использованием традиционных методов занимает часы и требует эффективного предварительного планирования и управления ресурсами.

Консультант по кофе и автор устройства для приготовления эспрессо на плите Little Guy, Крейг Хирон, столкнулся с потенциалом ультразвука для улучшения экстракции кофе. Он обратился к исследователям, обсудил идею, и после почти пяти лет проб и ошибок его sonoreactor был усовершенствован и запатентован.

Ультразвук создает крошечные акустические пузырьки, также называемые инерционными пузырьками, которые ускоряют экстракцию благодаря акустической кавитации. Когда пузырьки разрушаются рядом с твердыми материалами, такими как кофейная гуща, во время экстракции, они генерируют микроджеты, способные разрушать клеточные стенки растительных клеток, усиливая экстракцию кофе.

Несколько исследований изучали потенциал ультразвука для улучшения и ускорения процесса заваривания кофе. Тем не менее, в основном они использовали традиционные ультразвуковые ванны и рога, которые не очень удобны для коммерческого применения.

И вот это новое исследование делает шаг вперед в сторону практического коммерческого применения. Система ультразвукового заваривания кофе использует запатентованную систему передачи звука, которая соединяет болтовой преобразователь Ланжевена с кофейной корзиной стандартной кофемашины через металлический рог. Это преобразует кофейную корзину в мощный ультразвуковой сосуд, характеризующийся акустическим струйным потоком, что приводит к быстрому и эффективному завариванию. Вы получаете колд-брю менее чем за три минуты, который сохраняет почти неотличимые сенсорные характеристики по сравнению с обычным 24-часовым колд-брю.

«Мы модифицировали кофемашину Breville Dual Boiler BES920 для сонита во время заваривания, установив сборку преобразователя- рога, состоящую из болтового преобразователя Ланжевена с частотой 28 кГц и рога. Рог передает ультразвук от преобразователя к фильтровальной корзине», — говорит Франциско Трухильо, один из авторов работы. «Для подачи воды в кофейную корзину использовался ротационный гидравлический насос Fluid-o-Tech GA с бесщеточным двигателем постоянного тока на 24 В. Оригинальный бойлер в кофемашине Breville использовался, но управлялся независимо с помощью интегральной схемы, что позволило лучше управлять температурой и временем. Мы разработали пользовательский интерфейс на Python и подключили его к ноутбуку для контроля параметров заваривания».

Сначала кофе молят до мелкого помола, подходящего для эспрессо, и дозируют. Как только холдер установлен, активируется сборка преобразователя рога. Вода предварительно насыщается в течение четырех секунд при скорости насоса 700 об/мин. Когда соединение выполнено правильно, головка холдера запечатывает содержимое фильтровальной корзины, и обратное давление задерживает большую часть жидкости в фильтровальной корзине во время заваривания.

Затем активированная сборка преобразователя рога применяет 100 Вт сонита для производства заваренного кофе. После завершения экстракции сборка преобразователя рога перемещается из позиции заваривания в позицию хранения. Холдер с использованной кофейной гущей теперь можно удалить.

«Этот метод приготовления кофе с использованием ультразвука лучше всего подходит для обжарки, находящейся между фильтром и эспрессо, такой как очень легкая эспрессо обжарка или кофе средней обжарки», — говорит Крейг. Степень наполненности фильтровальной корзины или процент загрузки корзины (масса кофе в корзине как процент от ёмкости корзины) также влияет на финальное заваривание, особенно его цветовую интенсивность, выход экстракции, концентрацию кофеина и концентрацию жирных кислот.

«Эффективность экстракции увеличивалась с уменьшением процента загрузки корзины», — добавляет Франциско.

Кофе, приготовленный с использованием ультразвука, показал сенсорные характеристики, практически идентичные 24-часовому колд-брю. Когда проводили сенсорные эксперименты на трех образцах — заваренном в течение одной минуты кофе с сонитом при комнатной температуре; кофе, заваренном в течение трех минут с сонитом при комнатной температуре; и несонированном колд-брю при температуре 4° Цельсия в течение 24 часов — были получены многообещающие результаты.

Кофе, заваренный за одну минуту с сонитом, получил схожие оценки по вкусу и послевкусию — включая горечь, кислотность, текстуру полноты и золу — с 24-часовым несонированным колд-брю. Однако он показал более низкие оценки по интенсивности аромата и аромату темного шоколада.

Кофе, заваренное за три минуты с сонитом, показало похожие оценки по сравнению с 24-часовым завариванием, однако оно также имело более выраженные горькие и кислые вкусы и послевкусие. Образец за три минуты можно считать слегка переэкстрагированным по сравнению с 24-часовым колд-брю. Поэтому время сонита от одной до трех минут было бы идеальным для создания кофе, наиболее близкого по профилю к 24-часовому колд-брю.

Эта революционная технология является многообещающим доказательством концепции, что колд-брю можно приготовить свежим за считанные минуты. Этот прорыв может позволить кафе и ресторанам создавать заваривание по запросу, сопоставимое с 24-часовым колд-брю, избавив от необходимости в полуиндустриальных заварочных установках и связанных с ними потребностях в обширном холодильном пространстве. В условиях растущей популярности колд-брю кофе, это может изменить ситуацию кардинально.

Можно ли адаптировать сборку преобразователя к существующим кофемашинам с новым модифицированным холдером? Исследователи говорят, что на данном этапе, вероятно, нет. Команда, стоящая за этой инновацией, ищет партнеров среди производителей коммерческого оборудования, чтобы вывести технологию в коммерческую плоскость и создать новую линейку кофемашин с интегрированной сборкой преобразователя, готовых к использованию.

Калибровки должны быть проведены, исходя из требований кафе/покупателя. После выхода технологии в коммерцию, ожидание часов и подъем тяжелых резервуаров для подготовления запасов колд-брю могут стать лишь далеким воспоминанием. Эта инновация также открывает двери для дальнейших исследований по применению данной технологии к другим продуктам питания, таким как чай.

Эта статья первоначально появилась в номере журнала Barista Magazine за октябрь и ноябрь 2024 года. Прочтите больше об этом номере онлайн здесь бесплатно.

Бхави Патель — писатель о еде, сосредоточенный на кофе и чае, а также специалист по брендингу с опытом в технологии молочной промышленности и интересом к кулинарной истории и сенсорному восприятию пищи.

Как всегда, вы можете получить печатную версию журнала Barista Magazine, подписавшись или заказав выпуск.

Поддержите Barista Magazine и проявите свою любовь через членство.

Присоединяйтесь к нам на Camp Coffee Shop с 10 по 13 августа в Напе, штат Калифорния.

Прочтите выпуск к 21-й годовщине за апрель и май 2026 года бесплатно с нашим цифровым изданием.

Для бесплатного доступа к более чем шести годам выпусков посетите наши архивы цифрового издания здесь.