Ultrasoon koffiezetten kort cold brew terug van 24 uur naar 3 minuten

Cold brew is een kwestie van wachten. De koffie staat het grootste deel van een dag in water en het enige waar een koffiebar echt aan kan draaien is hoe vroeg er de dag ervoor aan gedacht is. Een artikel uit 2024 in Ultrasonics Sonochemistry beschrijft een machine die dat wachten schrapt. Het team schroefde een ultrasone transducer tegen de zijkant van een espressomachine en maakte van het koffiebakje zelf een reactor. Wat normaal 24 uur duurt, kwam er in minder dan 3 minuten uit. De snelheid is niet het interessante deel. Wat de getrainde proevers er toch nog uit haalden wel.

Een transducer van 28 kHz tegen een espressomachine

De hardware is minder exotisch dan het klinkt. Een Breville Dual Boiler BES920 ging open en kreeg een gebouten Langevin-transducer van 28 kHz met een gevormde metalen hoorn eraan. In de zijwand van de portafilter werd een venster gefreesd, zodat de hoorn erdoorheen kon reiken en tegen de buitenkant van het filterbakje kon drukken. Het geluid gaat via metaal de koffie in, niet via een staaf die in de vloeistof hangt.

Dat detail weegt zwaarder dan het lijkt. Omdat de transducer het water en de koffie nooit raakt, tekenen de auteurs aan dat het zetproces vrij blijft van contaminatie, precies het bezwaar dat opduikt zodra ultrageluid in de buurt van voedsel komt. De volledige methode en alle metingen zijn open access gepubliceerd. Het bakje was een gewoon Breville-exemplaar voor twee kopjes, goed voor 18 g koffie.

Wat het geluid doet met een nat koffiebed

Ultrageluid van dit vermogen verwarmt de koffie niet tot overgave. Het maakt belletjes. Akoestische cavitatie laat duizenden keren per seconde holtes in de vloeistof groeien en instorten, en elke instorting slingert vloeistof tegen alles wat in de buurt ligt. Via de wanden op meerdere punten tegelijk ingebracht houdt het bakje op een houder te zijn en wordt het een sonoreactor, met mengzones rondom.

Het tweede effect is stiller en doet waarschijnlijk meer werk. Geluid dat door een vloeistof trekt sleept die vloeistof mee, een gestage drift die het artikel akoestische streaming noemt, en drift betekent dat er steeds vers water aankomt bij het oppervlak van elk deeltje. Een pot in de koelkast heeft daarvoor alleen diffusie. Diffusie is de reden dat het een dag kost.

Het extractiepercentage verdubbelde, en dat is niet hetzelfde als beter

Bij 100 W, met het bakje maar voor een derde gevuld, klom het extractiepercentage van 15,05% naar 33,44%. Cafeine verdubbelde ongeveer net zo, van 0,91 mg/mL naar 1,84 mg/mL bij een vulling van tweederde. De totale vetzuren gingen van 1,16 mg/mL naar 9,20 mg/mL, een verachtvoudiging die iets ongemakkelijks zegt over hoeveel olie er na een lange koude trek in het koffiedik achterblijft.

Zo'n hoog getal is een waarschuwing, geen trofee. Het vertrouwde doel voor drinkbare koffie ligt er ver onder, en wie heeft gelezen wat het venster van 18 tot 22 procent betekent weet hoe het smaakt om er bovenuit te schieten. Het artikel meet dat cijfer. Het beveelt het nergens aan. Legere bakjes duwden het nog hoger, wat zegt dat de beperking de toegang tot de koffie was en niet iets aan de bonen.

Elf proevers, achttien kenmerken, dertien keer gelijk

Fysica is een ding. Elf getrainde panelleden kregen drie kopjes voorgezet: een van 1 minuut sonicatie, een van 3 minuten, en een controle die 24 uur bij 4 graden had gestaan. Ze scoorden elk 18 kenmerken, van geur tot nasmaak.

Op 13 van die 18 waren de snelle kopjes en het trage kopje niet uit elkaar te houden. De vijf die ze wel scheidden waren geurintensiteit, de geur van pure chocolade, zuurheid, bitterheid en bitterheid in de nasmaak. Het kopje van 1 minuut las als licht ondergeextraheerd en dat van 3 minuten als overgeextraheerd, een patroon dat bekend voorkomt bij wie heeft gevolgd wat koud water wel en niet verandert. De auteurs komen uit op iets ertussenin.

De ene knop die ook op een weckpot werkt

Het meeste hiervan is materiaal voor de zaak. Ultrasoon koffiezetten vraagt een transducer die is afgestemd op precies dat ene bakje, en dat improviseert een keuken niet, en het artikel presenteert het onomwonden als een manier voor koffiebars om geen koelruimte meer weg te geven aan vaten die de nacht doorstaan.

Een bevinding reist toch mee. Toen het team de brew ratio doorliep van 1 tot 18, piekte de opbrengst bij een verhouding van 10 en vlakte daarna af, voor de gesoniceerde en de onbehandelde monsters even goed, 19,10% tegen 14,73%. Temperatuur gedroeg zich net zo. Het voordeel werd smaller naarmate het water warmer werd en verdween bij 90 graden, waar geluid niets meer te bieden had wat warmte niet al geleverd had. Bij 22 graden kocht de transducer wat een waterkoker weggeeft.

Het proberen waard bij de volgende batch: laat het vat losjes gevuld in plaats van aangedrukt, draai het op een verhouding van 10, en proef het naast de pot die er sinds gisteren staat. De maalgraad blijft staan en de zettijd ook. Het enige wat verandert is hoeveel ruimte het water heeft om te bewegen.

Welke bonen zijn een zetsel van drie minuten waard?

Snelheid verandert alleen hoe vlug water bereikt wat al in de koffie zit. Het kan niet terugzetten wat de branding heeft laten liggen, en een zak die sinds het voorjaar openstaat geeft zijn vlakheid simpelweg sneller prijs. Dat is de gedachte achter de Santo Cafe pouch met Mexicaanse arabica: vers gebrand, op maat om opgedronken te worden in plaats van opgeslagen. Drie minuten of een etmaal, de bonen bepalen wat er in het glas belandt.