Физика вулканов объяснила, почему ваш эспрессо то кислый, то горький

Рубрика: Наука о кофе | 23.06.2026

    Представьте учёного, который исследует извержения вулканов — и вдруг применяет эти же знания, чтобы объяснить, почему ваш эспрессо то кислый, то горький. Это не шутка. Это настоящее исследование, опубликованное в Royal Society Open Science.

Геолог, которого увлёк кофе

    Фабиан Б. Вадсворт — геолог из Мюнхенского университета Людвига-Максимилиана (LMU). Его основная специализация — физика вулканических извержений: как газы протискиваются через расплавленную магму. Кофе попал в поле его внимания неожиданно — как педагогический инструмент для обучения студентов сложным концепциям физики пористых сред.

    «Кофе казался естественным способом вовлечь студентов в эти проблемы», — объясняет Вадсворт. Оказалось, что то, что происходит внутри эспрессо-машины, описывается той же физикой, что и вулканы, водоносные слои и песчаная порода.

Теория перколяции: одна физика для трёх явлений

    В всех трёх случаях — вулканах, водоносных слоях и эспрессо — скорость потока жидкости или газа зависит от одного и того же физического параметра: размера и формы пор в материале, через который этот поток проходит.

    Эту науку называют теорией перколяции — раздел физики, изучающий движение жидкостей через сложные сети соединённых пустот. В вулканах газы просачиваются через расплавленную породу. В водоносных слоях вода просачивается через осадочную породу. В эспрессо-машине горячая вода под давлением 9–10 бар продавливается через спрессованный «пак» молотого кофе.

Как проводилось исследование

    Команда исследователей взяла два сорта обжаренного кофе — Tumba из Руанды и Guayacán из Колумбии — и смолола каждый на 11 разных настроек кофемолки, от очень мелкого до крупного. Всего получили 22 образца.

    Каждый образец просканировали с помощью рентгеновской микротомографии (XCT) — технологии, создающей детальную 3D-модель внутренней структуры материала. Это позволило увидеть сеть тоннелей и пустот между частицами кофе, обычно невидимую невооружённым глазом.

    Далее исследователи прогнали цифровые симуляции потока воды через эти 3D-модели — буквально «заварили» тысячи чашек кофе на компьютере, прежде чем коснуться реального оборудования.

Главный неожиданный вывод

Важнейший результат исследования: если удвоить размер частиц помола, проницаемость кофейного пака возрастает в 4 раза.

    Это нелинейная зависимость — и именно поэтому даже небольшое изменение настройки кофемолки может кардинально изменить скорость потока воды через кофе, а значит, и время экстракции, и итоговый вкус напитка.

Почему это не просто академический интерес

    До этого исследования не существовало общей модели, надёжно связывающей размер помола и условия упаковки с реальной проницаемостью кофейного пака. Бариста полагались на опыт и метод проб и ошибок — крошечные корректировки помола каждое утро, в зависимости от погоды, влажности, конкретной партии зерна.

    Теперь, имея математическую модель, теоретически можно рассчитать оптимальный помол для конкретного сорта кофе и желаемого профиля вкуса — без необходимости каждый раз «угадывать».

Что это значит для будущих кофемашин

    Исследователи отмечают, что модель может информировать будущий дизайн оборудования — например, кофемолки и эспрессо-машины со встроенными сенсорами, которые автоматически корректируют параметры на основе реальной проницаемости конкретной партии зерна, а не фиксированных стандартных настроек.

Мнение Gardman

    Это исследование подтверждает то, что мы чувствуем каждый день в работе с зерном: идеальная чашка кофе — это не магия и не случайность, а результат точной физики. Помол, давление, температура, время контакта — каждый параметр имеет значение, и наука наконец даёт инструменты, чтобы контролировать их точнее.

    Но есть и важное напоминание: никакая формула не компенсирует качество самого зерна. Физика определяет, как вода взаимодействует с кофе — но что именно вода извлекает из зерна, зависит от того, насколько свежим и качественным это зерно было изначально.

Итог

    В следующий раз, услышав характерное шипение эспрессо-машины, знайте: вы наблюдаете за тонко настроенным танцем пористости, площади поверхности и перколяции — той самой наукой, которую используют для понимания вулканов и подземных водоносных слоёв.

Источник: Science News — The secret to perfect espresso? It's physics | Royal Society Open Science, Wadsworth et al., 2026

Пока физики совершенствуют формулы, мы совершенствуем зерно. Выбирайте свежеобжаренный кофе в каталоге gardman.ua.