A fratura e a fricção dos grãos de café durante a moagem geram eletricidade que faz com que as partículas de café se aglomerem e grudem no moedor. Pesquisadores relatam em 6 de dezembro na revista Matter que os grãos de café com maior umidade interna produzem menos eletricidade estática, o que significa que menos café é desperdiçado e há menos sujeira para limpar.



Este efeito pode ser simulado adicionando uma pequena quantidade de água aos grãos imediatamente antes de moê-los. A equipe também mostrou que moer com um jato de água produz um café expresso mais consistente e intenso.

“A umidade, seja a umidade residual dentro do café torrado ou a umidade externa adicionada durante a moagem, é o que determina a quantidade de carga formada durante a moagem”, diz o autor sênior Christopher Hendon, químico de materiais computacionais da Universidade de Oregon.

“A água não apenas reduz a eletricidade estática e, portanto, reduz a sujeira durante a moagem, mas também pode ter um grande impacto na intensidade da bebida e, potencialmente, na capacidade de acessar concentrações mais altas de sabores favoráveis”.

Estas melhorias na extracção de café poderão ter enormes implicações económicas para a indústria cafeeira, que vale 343,2 mil milhões de dólares ou 1,5% do produto interno bruto dos EUA, dizem os investigadores. “Aumentar a concentração em 10% a 15% para a mesma massa seca de café tem enormes implicações para economizar dinheiro e melhorar a qualidade”, diz Hendon.

Há muito se sabe que a moagem do café produz eletricidade estática na indústria cafeeira, onde essa eletrificação causa aglomerações e choques ocasionais, mas pouco se sabia sobre como os diferentes atributos do café contribuem para esse fenômeno ou como ele afeta a produção de cerveja. Para identificar os factores associados à geração de electricidade estática durante a moagem do café, Hendon juntou-se a vulcanologistas que estudam processos de electrificação semelhantes durante erupções vulcânicas.

“Durante a erupção, o magma se divide em muitas pequenas partículas que saem do vulcão nesta grande pluma e, durante todo esse processo, essas partículas se esfregam umas nas outras e se carregam até o ponto de produzir raios”, diz o primeiro. autor e vulcanologista Joshua Méndez Harper, da Portland State University. “De uma forma simplista, é semelhante a moer café, onde você pega esses grãos e os reduz a um pó fino”.

Os pesquisadores mediram a quantidade de eletricidade estática produzida quando moeram diferentes grãos de café torrados comercialmente e internamente, que variavam de acordo com fatores como país de origem, método de processamento (natural, lavado ou descafeinado), cor torrada e teor de umidade. Eles também compararam o impacto da aspereza da moagem na quantidade de eletricidade produzida.

Não houve associação entre eletricidade estática e o país de origem ou método de processamento do café, mas os pesquisadores encontraram associações entre eletrificação e teor de água, cor da torra e tamanho das partículas. Menos eletricidade foi produzida quando o café tinha um teor de umidade interna mais alto e quando o café era moído em uma configuração mais grossa.

As torradas claras produziram menos carga, e esta carga tinha maior probabilidade de ser positiva, enquanto as torradas mais escuras – que também tendem a ser mais secas – carregaram negativamente e produziram mais carga geral. Os pesquisadores também mostraram que os cafés torrados escuros produzem partículas muito mais finas do que os cafés torrados claros quando moídos na mesma configuração.

Em seguida, a equipe testou se a moagem com água alterava a forma como o café expresso é preparado. Quando compararam o café expresso feito com grãos de café idênticos, moídos com ou sem salpicos de água, descobriram que a moagem com água resultou num tempo de extração mais longo e numa bebida mais forte. A moagem com água também resultou em doses de café expresso mais semelhantes de dose para dose, superando um grande obstáculo para baristas e fabricantes de café industriais.

Embora tenham testado apenas o café expresso, os pesquisadores dizem que esses benefícios se aplicariam a muitos outros métodos de preparo. “O principal benefício material de adicionar água durante a moagem é que você pode compactar o leito com mais densidade porque há menos aglomeração”, diz Hendon.

“O expresso é o pior ofensor disso, mas você também veria o benefício em formatos de preparo onde você despeja água sobre o café ou em pequenos sistemas de percolação como um fogão Bialetti. métodos como a prensa francesa, onde você submerge o café em água."

Os pesquisadores planejam continuar com mais investigações sobre como preparar o café perfeito. “Agora que sabemos quais configurações de moagem usar para fazer um expresso reproduzível, podemos começar a tentar entender quais fatores dão origem a diferenças sensoriais no sabor do café”, diz Hendon.

Seu trabalho também tem implicações que vão além da rotina diária, já que a eletrificação de materiais granulares é uma área ativa de pesquisa em ciência de materiais, geofísica e engenharia.

"É como o início de uma piada:um vulcanologista e um especialista em café entram em um bar e depois saem com um artigo", diz Méndez Harper, "mas acho que há muito mais oportunidades para esse tipo de colaboração, e há muito mais para saber sobre como o café se quebra, como ele flui como partículas e como interage com a água. Essas investigações podem ajudar a resolver questões paralelas na geofísica – sejam deslizamentos de terra, erupções vulcânicas ou como a água se infiltra no solo.

Mais informações: Joshua Méndez Harper et al, Triboeletrificação controlada por umidade durante a moagem do café, Matéria (2023). DOI:10.1016/j.matt.2023.11.005. www.cell.com/matter/fulltext/S2590-2385(23)00568-4
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