Ultraschall verkürzt Cold Brew von 24 Stunden auf 3 Minuten

Cold Brew ist eine Frage des Wartens. Der Kaffee steht den besseren Teil eines Tages im Wasser, und der einzige Hebel, den eine Bar wirklich hat, liegt in der Frage, wie früh am Vortag jemand daran gedacht hat. Eine Arbeit aus dem Jahr 2024 in Ultrasonics Sonochemistry beschreibt eine Maschine, die das Warten streicht. Das Team schraubte einen Ultraschallwandler an die Seite einer Espressomaschine und machte aus dem Kaffeesieb selbst einen Reaktor. Was sonst 24 Stunden dauert, kam in weniger als 3 Minuten heraus. Das Tempo ist nicht der interessante Teil. Das, was die geschulten Verkoster trotzdem herausschmeckten, schon.

Kaffeezubereitung mit Ultraschall: ein Wandler mit 28 kHz

Die Hardware ist weniger exotisch, als sie klingt. Eine Breville Dual Boiler BES920 wurde geöffnet und mit einem verschraubten Langevin-Wandler bestückt, der bei 28 kHz arbeitet und eine geformte Metallsonotrode antreibt. In die Seitenwand des Siebträgers wurde ein Fenster gefräst, damit die Sonotrode hindurchgreifen und von außen gegen das Filtersieb drücken kann. Der Schall gelangt über Metall in den Kaffee, nicht über einen Stab, der in die Flüssigkeit taucht.

Dieses Detail wiegt schwerer, als es aussieht. Weil der Wandler weder das Wasser noch das Kaffeemehl berührt, halten die Autoren fest, dass der Brühvorgang frei von Kontamination bleibt, was genau jener Einwand ist, der auftaucht, sobald Ultraschall in die Nähe von Lebensmitteln gerät. Die vollständige Methode und sämtliche Messwerte wurden Open Access veröffentlicht. Das Sieb war ein gewöhnliches Breville-Modell für zwei Tassen, ausgelegt auf 18 g Kaffee.

Was der Schall mit einem nassen Kaffeebett anstellt

Ultraschall dieser Leistung erwärmt den Kaffee nicht zur Aufgabe. Er erzeugt Blasen. Akustische Kavitation lässt tausende Male pro Sekunde Hohlräume in der Flüssigkeit wachsen und zusammenfallen, und jeder Zusammenbruch schleudert Flüssigkeit gegen alles, was in der Nähe liegt. Da der Schall an mehreren Punkten gleichzeitig durch die Wände eingebracht wird, hört das Sieb auf, ein Behälter zu sein, und wird zum Sonoreaktor, mit Mischzonen ringsherum.

Der zweite Effekt ist leiser und leistet vermutlich mehr. Schall, der durch eine Flüssigkeit läuft, zieht diese mit sich, eine stetige Strömung, welche die Arbeit akustisches Streaming nennt, und Strömung bedeutet, dass an der Oberfläche jedes Partikels ständig frisches Wasser ankommt. Ein Glas im Kühlschrank hat dafür nur die Diffusion. Die Diffusion ist der Grund, warum es einen Tag braucht.

Die Extraktionsrate verdoppelte sich, was nicht besser heißt

Bei 100 W und einem nur zu einem Drittel gefüllten Sieb stieg die Extraktionsrate von 15,05% auf 33,44%. Das Koffein verdoppelte sich in etwa ebenso, von 0,91 mg/mL auf 1,84 mg/mL bei zwei Dritteln Füllung. Die gesamten Fettsäuren gingen von 1,16 mg/mL auf 9,20 mg/mL, ein Sprung um das Achtfache, der etwas Unbequemes darüber sagt, wie viel Öl ein langer kalter Auszug im Kaffeemehl zurücklässt.

Eine so hohe Zahl ist ein Warnsignal, keine Trophäe. Das vertraute Ziel für trinkbaren Kaffee liegt deutlich darunter, und wer gelesen hat, was das Fenster von 18 bis 22 Prozent bedeutet, weiß, wie es schmeckt, wenn man über den oberen Rand hinausschießt. Die Arbeit misst diesen Wert. Sie empfiehlt ihn an keiner Stelle. Leerere Siebe trieben ihn noch höher, was zeigt, dass die Grenze im Zugang zum Kaffeemehl lag und nicht an den Bohnen.

Elf Verkoster, achtzehn Merkmale, dreizehn Übereinstimmungen

Physik ist das eine. Elf geschulte Panelmitglieder bekamen drei Tassen vorgesetzt: eine mit 1 Minute Beschallung, eine mit 3 Minuten und eine Kontrolle, die 24 Stunden lang bei 4 Grad gestanden hatte. Jedes Mitglied bewertete 18 Merkmale, vom Duft bis zum Nachgeschmack.

Bei 13 dieser 18 ließen sich die schnellen Tassen und die langsame nicht auseinanderhalten. Die fünf, die sie trennten, waren Duftintensität, der Duft nach dunkler Schokolade, Säure, Bitterkeit und Bitterkeit im Nachgeschmack. Die Tasse mit 1 Minute las sich als leicht unterextrahiert und die mit 3 Minuten als überextrahiert, ein Muster, das jedem vertraut vorkommt, der verfolgt hat, was kaltes Wasser verändert und was nicht. Die Autoren landen bei etwas dazwischen.

Der eine Hebel, der auch am Einmachglas funktioniert

Das meiste davon ist Ausstattung für den Betrieb. Kaffeezubereitung mit Ultraschall verlangt einen Wandler, der auf genau dieses eine Sieb abgestimmt ist, und so etwas improvisiert eine Küche nicht, weshalb die Arbeit das Verfahren unumwunden als Weg beschreibt, mit dem Cafés keinen Kühlraum mehr an Behälter abgeben müssen, die über Nacht stehen.

Eine Erkenntnis reist dennoch mit. Als das Team das Brühverhältnis von 1 bis 18 durchfuhr, erreichte die Ausbeute bei einem Verhältnis von 10 ihren Höchstwert und flachte danach ab, bei den beschallten wie bei den unbehandelten Proben gleichermaßen, 19,10% gegenüber 14,73%. Die Temperatur verhielt sich genauso. Der Vorteil schrumpfte, je wärmer das Wasser wurde, und verschwand bei 90 Grad, wo der Schall nichts mehr zu bieten hatte, was die Wärme nicht schon geliefert hätte. Bei 22 Grad kaufte der Wandler das, was ein Wasserkocher verschenkt.

Für die nächste Charge einen Versuch wert: das Gefäß locker gefüllt lassen statt gestopft, es auf ein Verhältnis von 10 fahren und daneben das Glas verkosten, das seit gestern dasteht. Der Mahlgrad bleibt, wo er ist, und die Brühzeit ebenso. Das Einzige, was sich ändert, ist der Platz, den das Wasser zum Bewegen hat.

Welche Bohnen sind einen Auszug von drei Minuten wert?

Tempo ändert nur, wie schnell das Wasser erreicht, was im Kaffeemehl ohnehin steckt. Es kann nicht zurückholen, was die Röstung ausgelassen hat, und eine Tüte, die seit dem Frühjahr offen steht, gibt ihre Flachheit einfach zügiger preis. Genau darin liegt der Gedanke hinter dem Santo Café Beutel mit mexikanischem Arabica: frisch geröstet und so bemessen, dass er ausgetrunken statt gehortet wird. Drei Minuten oder ein ganzer Tag, die Bohnen entscheiden, was im Glas ankommt.