Il lavoro del barista è ancora oggi fin troppo affidato all’esperienza personale del lavoratore nonostante gli enormi passi avanti fatti negli anni: la regolazione della macinatura, la pressione esercitata sul caffè e il tempo di estrazione restano variabili che i professionisti gestiscono attraverso innumerevoli prove. Una ricerca coordinata dalla Università Ludwig Maximilian di Monaco prova ora a studiare un modo per evitare tutte queste prove: una nuova equazione che permetterà ai baristi di fare un caffè espresso perfetto fin a subito.
I tre cardini del caffè perfetto
Lo studio, pubblicato sulla Royal Society Open Science, si concentra su un elemento specifico: la permeabilità del cosiddetto “puck”, il disco di caffè macinato compattato nel portafiltro attraverso cui passa l’acqua in pressione. È in questo passaggio che si determina buona parte dell’estrazione di aromi, colore e componenti solubili.
Preparare un espresso implica infatti un equilibrio tra variabili fisiche. Quando l’acqua attraversa il puck, il risultato dipende dalla resistenza opposta dalla polvere di caffè. Questa resistenza è legata alla struttura interna del disco, che a sua volta varia in base alla granulometria, al grado di compattazione e alla distribuzione degli spazi vuoti tra le particelle.
Per analizzare questi aspetti, i ricercatori hanno lavorato su due varietà di caffè, provenienti da Ruanda e Colombia, macinate in undici diverse granulometrie. Attraverso tecniche di microtomografia computerizzata a raggi X, hanno ottenuto immagini tridimensionali delle strutture interne dei campioni, rendendo visibili i canali e i pori presenti nella polvere, normalmente non osservabili.
Su queste ricostruzioni digitali sono stati poi applicati modelli di simulazione del flusso dell’acqua, basati sulla teoria della percolazione, una branca della fisica che descrive il movimento dei fluidi in sistemi complessi. L’obiettivo era capire quali percorsi risultassero effettivamente attraversabili dall’acqua e quali invece si interrompessero, influenzando così la continuità del flusso.
Dall’insieme dei dati emerge un modello matematico che mette in relazione la permeabilità del puck con alcune variabili principali: la dimensione media delle particelle, la superficie totale esposta, la quantità di spazi porosi interconnessi e il grado di compattazione. Questi fattori determinano il tempo di contatto tra acqua e caffè, parametro che incide direttamente sulla quantità di sostanze estratte.
Nel lavoro si legge: «Abbiamo riscontrato un’ottima concordanza con la teoria della percolazione, il che suggerisce un modo pratico per correlare la granulometria e la frazione di compattazione alla superficie specifica per prevedere la permeabilità del caffè». La formulazione proposta non definisce una ricetta universale, ma offre uno strumento per interpretare in modo più sistematico le variabili in gioco.
È improbabile che l’equazione modifichi nel breve periodo le pratiche dei baristi, ma potrebbe essere utilizzata nello sviluppo di macchine per espresso in grado di adattare automaticamente i parametri di estrazione in base al tipo di macinatura o miscela utilizzata. Gli autori sottolineano che fenomeni come il rigonfiamento dei granuli possono modificare la struttura del puck durante l’estrazione, introducendo variabili aggiuntive.
La ricerca quindi non propone una “formula unica” semplice da usare come una ricetta, nel senso di un’equazione breve del tipo y = mx + q applicabile direttamente al bar. Si tratta piuttosto di una relazione fisica più complessa che descrive la permeabilità del puck in funzione di diverse variabili microscopiche. In forma molto semplificata, la relazione può essere pensata così:
permeabilità ∝ (porosità interconnessa × dimensione delle particelle²) / compattazione
Questa formula non è presente nello studio ma è per dare l’idea della ricerca: più i pori sono connessi e le particelle sono grandi, più l’acqua passa facilmente; più il caffè è compattato, più il flusso rallenta. Il punto centrale non è tanto avere una formula “da banco”, quanto prevedere il tempo di contatto acqua-caffè e quindi l’estrazione aromatica. In pratica, lo studio prova a tradurre in numeri quello che i baristi regolano empiricamente ogni giorno.
