إطلاق العنان لإمكانات القهوة: الفيزياء توفر طريقا لتحضير مشروبات أفضل.

ينخفض إنتاج البن العالمي، خصوصًا صنف أرابيكا، بسبب تغير المناخ واستمرار الأحوال الجوية السيئة لأكثر من أربع سنوات، ما رفع الأسعار. في جامعة بنسلفانيا، يبحث فريق عن حلول جديدة، منها تحسين استخراج نكهة القهوة باستخدام قوانين الفيزياء، ما يقلل الحاجة إلى كميات كبيرة من البن.

الدراسة المنشورة في مجلة "فيزياء الموائع" تدرس تفاعل الماء مع ثفل القهوة أثناء التخمير. وجد الباحثون أن صب الماء يولّد تيارًا صغيرًا يخلط الجزيئات ويستخلص النكهة. حتى الصب الخفيف ينتج التأثير نفسه، ما يزيد فعالية العملية.

أظهرت التجارب أن تعديل ارتفاع الصب وسرعته يغيّر جودة التخمير. الصب من ارتفاع متوسط يعزز الخلط دون إدخال فقاعات هواء تخفض الكفاءة. عند استخدام بقايا القهوة الحقيقية، أكدت قياسات المواد الصلبة الذائبة النتائج. الصب البطيء والمنتظم يحسن الاستخلاص، ما يسمح بتحضير قهوة قوية بكمية أقل من البن.

يشدد الباحثون على استخدام أدوات مثل الغلاية ذات العنق الإوزي، التي تمنح تدفقًا مائيًا هادئًا ودقيقًا. هذا التدفق، المعروف بالتدفق الصفائحي، يزيد التماس الفعال بين الماء وحبيبات القهوة. استراتيجيات التحضير تُحسن الطعم وتدعم الاستدامة وتخفض التكاليف.

تنطبق نتائج البحث على مجالات أخرى، مثل تآكل الصخور، معالجة المياه، والتكنولوجيا الطبية. توضح الباحثة يونغ أن سلوك تدفق السوائل في تحضير القهوة يُشبه عمليات في الطبيعة والصناعة، مثل حركة السوائل في الرئتين أو تنظيف الأجهزة الطبية.

تحسين طريقة تحضير القهوة اليومية باستخدام ديناميكيات السوائل يُنتج مذاقًا أفضل ويُبرز أن تغييرات بسيطة تترك أثرًا بيئيًا واقتصاديًا أوسع، خصوصًا في ظل التحديات المناخية الراهنة.