Forma piatta vs. Forma conica: la forma del cestello è importante quanto la dimensione di macinatura nel caso del caffè filtro – 25 Magazine, Issue 8

Forma piatta vs. Forma conica: la forma del cestello è importante quanto la dimensione di macinatura nel caso del caffè filtro – 25 Magazine, Issue 8

UUno dei modi più affidabili per iniziare una discussione accesa, almeno in una stanza piena di amanti del caffè, è fare una semplice domanda: ‘Qual è la forma migliore di un cestello per caffè filtro?’

Il ricercatore post-dottorato Dott. SCOTT FROST, il Professore JEAN-XAVIER GUINARD e il Professore WILLIAM D. RISTENPART condividono i primi risultati di un progetto di ricerca in corso in collaborazione con SCA e Breville Corporation.

Chiunque abbia comprato ultimamente una macchina per caffè filtro avrà notato che le moderne macchine hanno un cestello per filtro che è “semi-conico” o “a fondo piatto” (vedere Fig. 1). Gli amanti dei cestelli semi-conici tendono a descrivere in modo eloquente l’aumento del flusso proveniente dai fondi di caffè, la maggiore uniformità di estrazione e il conseguente miglioramento del gusto. Confusamente, gli amanti dei cestelli a fondo piatto citeranno esattamente gli stessi vantaggi per i cestelli a fondo piatto. L’evidenza a favore di un’opinione o dell’altra ha implicato la diffusione di rapporti non confermati di singoli test di gusto.

Fig. 1: Resa artistica di un cestello a fondo piatto vs. semi-conico (“cono”).

Fino ad oggi sono mancati i dati necessari a rispondere alla domanda in modo scientifico e rigoroso.

Nel 2017 SCA ha chiesto al Davis Coffee Center dell’Università della California di effettuare una ricerca volta ad ampliare e aggiornare la classica tabella di controllo della produzione di caffè filtro. Quella ricerca è in corso (con risultati preliminari entusiasmanti!), ma come progetto iniziale di “preparazione” (e per risolvere le nostre accese argomentazioni) abbiamo deciso di affrontare la questione dei cestelli dei filtri a fondo piatto contro quelli semi-conici. Abbiamo avuto la fortuna di collaborare con Breville Corporation, che ha finanziato l’intero progetto e ci ha fornito le loro macchine di precisione ad uso domestico, che hanno cestelli a fondo piatto e semi-conici facilmente sostituibili. L’idea principale è stata quella di mantenere con attenzione tutte le altre variabili costanti (livello di tostatura, temperatura dell’acqua, velocità di flusso, ecc.) e di valutare l’impatto specifico della geometria del cestello sulla preparazione del caffè.

Progettazione dell’esperimento

Prima di poter rispondere alla domanda “Quale forma è migliore?” bisogna rispondere alla domanda “C’è davvero una differenza?”. Nonostante le ferme convinzioni degli appassionati di caffè, è del tutto possibile che in realtà non ci sia alcuna differenza percepibile o statisticamente significativa. Per determinare se c’è una differenza, abbiamo usato prima un “test di discriminazione”, noto anche come “test del triangolo”. In questi test sarebbero state presentate tre tazze di caffè a un partecipante, due delle quali identiche e una diversa. Il compito del partecipante era quello di identificare quale fosse diversa. Dal momento che ogni partecipante ha una possibilità su tre di indovinare per caso, l’obiettivo è che ben più del 33% dei partecipanti identifichi correttamente la tazza diversa. Se ciò non succede, vuol dire che non c’è alcuna differenza significativa.

Abbiamo reclutato 45 partecipanti non esperti per venire a degustare i caffè preparati nelle cabine di isolamento sensoriale descrittivo presso l’UC Davis Coffee Center. Queste cabine, molto diverse da un tradizionale tavolo di degustazione, sono state progettate per isolare il partecipante in modo da ridurre al minimo gli errori di contesto e per permettere di servire i caffè davvero alla cieca. Le cabine sono inoltre dotate di luci rosse per ridurre al minimo la distorsione delle aspettative in base all’aspetto scuro del caffè.

Per i nostri test del triangolo abbiamo utilizzato il cosiddetto disegno fattoriale “2 per 2”, utilizzando sia le geometrie del cestello che due diverse dimensioni di macinatura (media e media/fine). Questo “disegno fattoriale” è un modo simpatico di dire che abbiamo eseguito sei diversi test del triangolo con tutte le possibili combinazioni di geometria del cestello e dimensioni di macinatura (Tabella 1). Abbiamo anche eseguito un settimo triangolo con una tostatura chiara contro una tostatura scura, una ovvia differenza di gusto che è servita come calibrazione e controllo interno. L’obiettivo era quello di determinare l’effetto della forma del cestello e delle dimensioni di macinatura.

Uno degli aspetti più impegnativi dell’esecuzione degli esperimenti è stato quello di definire i dettagli del servizio di caffè, perché la logistica di servire triangoli di caffè caldo non è banale. Ad esempio, se due delle tazze sono più calde della terza, allora il partecipante sta semplicemente rilevando una differenza di temperatura, non una differenza di gusto, così abbiamo dovuto elaborare procedure per servire caffè preparati in modo diverso, tutti esattamente alla stessa temperatura. Allo stesso modo, abbiamo scoperto che dovevamo normalizzare l'”altezza di erogazione”, poiché alcuni dei nostri assistenti tendevano a versare il caffè più in alto di altri; la conseguente differenza nel numero di bolle di schiuma sulla parte superiore del caffè poteva farlo sembrare diverso solo alla vista. Abbiamo passato un bel po’ di tempo ad elaborare dettagli come questi per garantire il rigore dei test.

Calcolo dei risultati

Lo sforzo ne è valsa la pena, però, perché abbiamo ottenuto risultati entusiasmanti – e inaspettati- riassunti nella Tabella 1. Concentrandoci sul primo punto, vediamo che, confrontando la forma del cestello piatto rispetto a quella a cono, entrambi con macinazione media, 25 dei nostri 45 partecipanti hanno identificato correttamente la tazza diversa. È importante notare che ci aspettavamo che un terzo del gruppo, 15 partecipanti, indovinasse la risposta semplicemente per fortuna, quindi c’è da chiedersi se il fatto che 25 abbiano indovinato la risposta sia statisticamente significativo o solo un colpo di fortuna. Per rispondere a questa domanda, abbiamo usato quello che è noto come “distribuzione binomiale della probabilità”, che è il tipo di probabilità che descrive una serie di lanci di monete (ma qui una “moneta” che cade sul lato della testa solo il 33% delle volte). Usando questa distribuzione, siamo stati in grado di calcolare la probabilità, o “valore p”, che 25 partecipanti abbiano indovinato la tazza giusta solo per fortuna casuale. Qui il valore p è 0,004, il che significa che se ripetiamo l’esperimento 1.000 volte, dovremmo aspettarci che 25 partecipanti indovinino solo in 4 di quei 1.000 esperimenti. Non è molto probabile! In altre parole, non è un colpo di fortuna, e c’è una differenza statisticamente significativa e percettibile tra le due tipologie di produzione. Osserviamo un risultato simile per il cestello piatto contro conico utilizzando la macinatura più fine, con 23 su 25 che identificano la tazza giusta (e un valore p di 0,024).

Tabella 1: Confronto tra la forma della base del cestello e le dimensioni della macinatura.

Quindi, per tutti gli appassionati di caffè che sostengono che la geometria del cestello influisce sul gusto: i nostri dati indicano che hanno assolutamente ragione.

Sorprendentemente, tuttavia, i nostri test del triangolo hanno anche rivelato che i nostri partecipanti non esperti non sono stati in grado di riconoscere la differenza nelle dimensioni di macinatura. Le righe 3 e 4 della Tabella 1 mostrano i risultati per i triangoli prodotti con la stessa geometria ma con dimensioni di macinatura diverse. Nella macchina a fondo piatto solo 18 partecipanti hanno scelto la tazza giusta; nella macchina a fondo conico solo 15 l’hanno azzeccata. Si tratta solo di un caso. E non stiamo parlando di una differenza minima: la nostra “macinatura media” aveva una dimensione media delle particelle di 1.065 micron, mentre la nostra “macinatura media/fine” aveva una dimensione media delle particelle di 799 micron, con una differenza del 25% nelle dimensioni. Per gli appassionati di caffè che regolarmente esaltano l’estrema importanza di controllare con precisione la dimensione della macinatura, si scopre che – almeno per il caffè filtro – le persone comuni non riescono a capire la differenza (almeno su questa gamma di dimensioni della macinatura).

I test del triangolo sopra descritti mostrano che c’è una differenza percettibile, ma non dicono quale sia la differenza. Per rispondere a questa domanda, abbiamo poi eseguito una serie di dettagliati esperimenti “descrittivi sensoriali”. In questo tipo di test chiediamo a partecipanti formati (esperti) di valutare l’intensità di vari attributi del sapore, come “affumicato”, “agrumato”, “amaro”, ecc. Abbiamo invitato i nostri partecipanti più bravi (cioè quelli che hanno identificato più spesso le tazze del triangolo in modo corretto) a far parte del nostro comitato di esperti e li abbiamo formati sul lessico di degustazione WCR con riferimenti sensoriali appropriati. Poi abbiamo chiesto loro di valutare 26 diversi attributi di sapore, per 8 diversi tipi di campioni in un disegno fattoriale “2 x 2 x 2”: 2 forme di cestello, 2 dimensioni di macinatura e 2 livelli di tostatura. Il nostro gruppo di esperti ha assaggiato alla cieca ogni bevanda nelle nostre cabine di isolamento sensoriale descrittivo e ha fornito classifiche numeriche dei 26 attributi.

Con 12 membri esperti, ognuno dei quali misura 26 attributi, e 8 campioni distinti ripetuti in triplice copia, abbiamo ottenuto 12 × 26 × 8 × 3 = 7.488 singoli punti di dati. Inutile dire che è difficile rappresentare un insieme di dati così ampio. Un riepilogo illustrato è fornito nella Fig. 2, che mostra la cosiddetta “analisi delle componenti principali”. Si tratta di una tecnica statistica avanzata per raccogliere grandi serie di dati e ridurle alle “componenti principali” più significative per identificare quali popolazioni sono più o meno simili.

Fig. 2: Grafici risultanti dall’analisi delle componenti principali. Il grafico in alto raggruppa i risultati statistici più simili. Da ciò è possibile vedere che la differenza maggiore è tra la tostatura chiara e quella scura, ma anche che la forma del cestello produce una differenza significativa. Il grafico in basso delinea gli attributi di sapore di ogni raggruppamento. Utilizzare il grafico in alto come mappa per il basso: il cono di caffè a tostatura leggera ha prodotto note di agro, agrumi e bacche; il cestello, note di uva passa, frutta secca e fiori dolci.

Ci sono diversi messaggi netti provenienti dai grafici dell’analisi delle componenti principali. In primo luogo, e non a caso, c’è una grande differenza tra la tostatura chiara e quella scura, come dimostra la grande separazione orizzontale nelle tostature. In modo più interessante, vediamo che per una data tostatura (ad esempio, la tostatura leggera a sinistra), anche la forma del cestello ha prodotto una differenza significativa. Il cestello a fondo piatto ha prodotto attributi gustativi con maggiore intensità di frutta secca, dolce e floreale, mentre il cestello conico ha prodotto sentori di agrumi, frutti di bosco e aspri. Allo stesso modo la forma del cestello ha influenzato la tostatura scura, con il fondo piatto che produce un gusto di cioccolato, cacao e sapori legnosi più pronunciati, e il fondo conico che produce un sapore amaro molto più intenso.

Qual è il migliore?

Questo è un punto chiave, quindi ripetiamolo: utilizzando esattamente lo stesso caffè, la stessa acqua, la stessa temperatura e la stessa velocità di erogazione, siamo riusciti a cambiare il profilo gustativo del caffè preparato in modo molto percettibile e statisticamente significativo semplicemente cambiando la geometria del cestello del filtro.

Avendo dimostrato che c’è una differenza, e qual è la differenza, la domanda finale è: “Perché c’è una differenza?” La geometria del cestello influisce sul modo in cui il liquido scorre attraverso la base dei fondi di caffè, alterando così il processo di “trasferimento di massa” con cui le molecole escono dai fondi di caffè solidi per entrare nel liquido. I dettagli alla base di questo processo sono complicati; l’UC Davis Coffee Center sta indagando più a fondo su questo e su molti altri aspetti della produzione del caffè.

Per ora, però, probabilmente si desidera sapere: Quale forma di cestello è la “migliore”? La risposta, naturalmente, è che il metodo di preparazione che per chi degusta il caffè ha il sapore migliore è il “migliore”, la decisione è personale. Per lo meno, però, la prossima volta che qualcuno inizierà a discutere i pregi dei cestelli dei filtri a fondo piatto o conici, sarà possibile usare i dati reali di questo articolo per gettare un po’ di luce sul dibattito.

I Professori WILLIAM D. RISTENPART e JEAN-XAVIER GUINARD sono co-direttori del Davis Coffee Center della University of California, dove il Dott. SCOTT FROST ha recentemente completato una borsa di studio post-dottorato.

Un’immersione nella preparazione: Il Professor Ristenpart, il Dott. Scott Frost e Mackenzie Batali terranno conferenze su tre diversi aspetti di questa collaborazione di ricerca alla Specialty Coffee Expo di Boston (11-14 aprile). Visualizza la programmazione completa al sito web coffeeexpo.org.

 

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