Плоская или коническая: форма корзины при заваривании капельного кофе важна не меньше, чем степень помола – 25 Magazine, Issue 8

Плоская или коническая: форма корзины при заваривании капельного кофе важна не меньше, чем степень помола – 25 Magazine, Issue 8

Один из самых надежных способов разжечь горячий спор, по крайней мере в комнате, наполненной страстными любителями кофе, — это задать простой вопрос: какая форма корзины фильтра для капельной кофеварки самая лучшая?

Д-р СКОТТ ФРОСТ (SCOTT FROST), профессор ЖАН-КСАВЬЕР ГИНАР (JEAN-XAVIER GUINARD) и профессор УИЛЬЯМ Д. РИСТЕНПАРТ (WILLIAM D. RISTENPART) делятся первыми результатами текущего исследовательского проекта в партнерстве с SCA и корпорацией Breville.

Любой, кто в последнее время задумывался о покупке капельной кофеварки, знает, что современные кофеварки, как правило, поставляются с фильтром либо в форме полуконуса, либо с плоским дном (см. рис. 1). Поклонники полуконических корзин, как правило, красноречиво описывают усиленный поток через кофейную гущу, повышенную равномерность экстракции и, соответственно, улучшенный вкус. Странно, но любители корзин с плоским дном приводят те же преимущества в их защиту. Доказательства в пользу того или иного мнения, как правило, включают единичные сообщения об отдельно взятых дегустациях.

Рис. 1. Художественная интерпретация корзины фильтра с плоским и полуконическим (конусным) дном.

До сегодняшнего дня не хватало точных данных для беспристрастного и научного ответа на этот вопрос.

В 2017 году SCA попросила Центр кофе в Калифорнийском университете в Дейвисе (UC Davis Coffee Center) провести исследование, направленное на расширение и обновление классической проверочной карты для приготовления капельного кофе. Это исследование еще не окончено (хотя уже имеются впечатляющие предварительные результаты!), но в качестве первого «подготовительного» проекта (и для урегулирования наших собственных горячих споров) мы решили заняться вопросом о фильтрах с плоским и полуконическим дном. Нам повезло стать партнером корпорации Breville, которая обеспечила поддержку всего проекта и предоставила нам свои кофеварки Precision Home, оснащенные легко заменяемыми корзинами с плоским и полуконическим дном. Основная идея заключалась в том, чтобы тщательно проследить за тождественностью всех остальных переменных (уровня обжарки, температуры воды, скорости потока и т. д.) и оценить влияние на заваренный кофе именно геометрии корзины.

Планирование эксперимента

Прежде чем можно будет ответить на вопрос «Какая форма лучше?», сначала нужно ответить на вопрос «Есть ли вообще разница?» Несмотря на твердые убеждения поклонников кофе, вполне возможно, что на самом деле заметные или статистически значимые различия отсутствуют. Чтобы определить, есть ли разница, сначала мы воспользовались «тестом на различение», также известным как «тест треугольника». В этих тестах дегустатор должен был получить три чашки кофе, две из которых были идентичными, а третья — отличалась. Работа дегустатора заключалась в том, чтобы определить, какая из них отличается. Поскольку каждый дегустатор имеет один шанс из трех просто по счастливой случайности сделать правильный выбор, следовательно, вам нужно, чтобы более 33% ваших дегустаторов правильно определили отличающиеся чашки. Если они этого не сделают, значит, никакой существенной разницы нет.

Мы привлекли 45 дегустаторов, не являющихся экспертами, чтобы они попробовали сваренный кофе в изолированных дегустационных кабинках Центра кофе в Калифорнийском университете в Дейвисе. Задача этих кабинок, очень отличающихся от классических столов для каппинга, — изолировать участников дискуссии, чтобы минимизировать ситуационную необъективность и дать возможность подать кофе действительно вслепую. Кабинки также оснащены красными лампочками, чтобы свести к минимуму предвзятость, основанную на эффекте ожидания в зависимости от того, насколько темным выглядит кофе.

В этих «тестах треугольника» мы использовали так называемый факторный эксперимент «2 на 2», в котором изучалась как геометрия корзины, так и две разные степени помола (средний и средне-тонкий). Этот «факторный эксперимент» — не что иное, как оригинальный способ сказать, что мы выполнили шесть различных «тестов треугольника» во всех возможных комбинациях геометрии корзины и степени помола (таблица 1). Мы также выполнили седьмой «тест треугольника» с легкой обжаркой и сильной обжаркой, в котором очевидная разница вкуса была нужна для внутренней калибровки и контроля. Основное внимание здесь уделялось определению влияния формы корзины и степени помола.

Одним из наиболее сложных аспектов проведения экспериментов была отработка тонкостей подачи кофе, потому что оптимизация подачи трех чашек горячего кофе — вовсе не тривиальная задача. Например, если две чашки более горячие, чем третья, то участник дискуссии просто определит разницу температур, а не разницу вкуса, поэтому нам пришлось разработать процедуры подачи отдельно заваренных порций кофе с абсолютно одинаковой температурой. Точно так же мы обнаружили, что должны нормировать «высоту разлива», поскольку некоторые из наших помощников наливали кофе выше, чем другие. Обусловленные этим различия в количестве пузырьков пены на поверхности кофе могли выдать, какая чашка отличается, просто при визуальном осмотре. Мы потратили немало времени на отработку таких тонкостей, чтобы обеспечить чистоту эксперимента.

Подсчет результатов

Однако усилия стоили того, потому что мы получили захватывающие и парадоксальные результаты, обобщенные в таблице 1. Внимательно изучив первый ряд, мы видим, что при сравнении плоской и конусной формы корзины, в которой использовался средний помол, 25 из 45 участников правильно определили разные чашки. Здесь важно то, что мы ожидали, что одна треть группы, то есть 15 дегустаторов, сделают правильный выбор просто по счастливой случайности, поэтому возник вопрос, является ли получение 25 правильных результатов статистически значимым или просто случайным. Чтобы ответить на этот вопрос, мы использовали так называемый «биномиальный закон распределения вероятностей», то есть тип вероятности, который описывает серию бросков монет (но в этом случае для «монеты», которая выпадает решкой только в 33% случаев). Используя это распределение, мы смогли рассчитать вероятность, или «вероятностное значение», что 25 участников выбрали правильную чашку просто случайно. В нашем случае вероятностное значение равно 0,004, то есть, если мы повторим эксперимент 1000 раз, то следует ожидать, что 25 дегустаторов сделают правильный выбор только в 4 из этой 1000 экспериментов. Это очень маленькая вероятность! Другими словами, это не случайность, и между этими двумя напитками есть статистически значимая ощутимая разница. Мы наблюдали аналогичный результат для плоской и конусной формы при использовании более тонкого помола, при этом 23 из 25 определили правильную чашку (и вероятностное значение равно 0,024).

Таблица 1. Сравнение формы фильтра и степени помола.

Так что сообщаем всем поклонникам кофе, утверждающим, что геометрия корзины влияет на вкус: наши данные указывают, что они абсолютно правы.

Однако, к нашему удивлению, проведенные нами «тесты треугольника» также показали, что дегустаторы, не являющиеся экспертами, не смогли определить разницу в степени помола. Строки 3 и 4 в таблице 1 показывают результаты для треугольников, приготовленных в фильтрах с одинаковой геометрией, но с разной степенью помола. В кофеварке с плоским фильтром правильную чашку выбрали только 18 участников, а с коническим — всего 15. Это нисколько не лучше, чем случайность. И мы не говорим о незначительной разнице: у нашего «среднего помола» средний размер частиц составлял 1065 микрон, тогда как у «средне-тонкого помола» средний размер частиц составлял 799 микрон, то есть разница в размере — 25%. Для поклонников кофе, регулярно превозносящих крайнюю важность точного контроля степени помола, это означает, что, по крайней мере при капельном заваривании, обычные люди не могут заметить разницу (во всяком случае, при таком диапазоне степени помола).

«Тесты треугольников», описанные выше, показывают, что ощутимая разница есть, но они не говорят, в чем она состоит. Чтобы решить этот вопрос, после этого мы провели серию подробных «описательных сенсорных» экспериментов. В этом типе тестов мы просим подготовленных дегустаторов (экспертов) оценить интенсивность различных характеристик вкуса, таких как «дымчатый», «цитрусовый», «горький» и т. д. Мы пригласили своих лучших дегустаторов (т. е. тех, кто чаще всего правильно определял чашки в треугольниках) присоединиться к группе экспертов и обучили их лексикону дегустации WCR с соответствующими сенсорными примерами. Затем мы попросили их оценить 26 различных характеристик вкуса для 8 разных типов образцов в факторном эксперименте «2 x 2 x 2»: 2 формы корзины, 2 размера помола и 2 степени обжарки. Наша экспертная группа вслепую проверила каждый напиток в изолированных дегустационных кабинках и дала числовую оценку 26 характеристик.

Имея 12 дегустаторов-экспертов, каждый из которых измерял 26 характеристик, и 8 разных образцов, повторенных трижды, мы получили 12 × 26 × 8 × 3 = 7488 отдельных значений данных. Само собой разумеется, сложно представить такой огромный набор данных. На рис. 2 представлено графическое изображение, показывающее то, что называется «анализом основных компонентов», или АОК. Это современный статистический метод, позволяющий брать большие наборы данных и сводить их к наиболее значимым «основным компонентам», чтобы помочь определить, какие группы наименее или наиболее похожи.

Рис. 2. Итоговые графики анализа основных компонентов (АОК). В верхнем графике сгруппированы наиболее похожие статистические результаты. Из него видно, что самое большое различие наблюдается между кофе легкой и сильной обжарки, но также и то, что форма корзины дает значимое различие. На нижнем графике представлены характеристики вкуса каждой группировки данных. Используйте верхний график в качестве карты для нижнего: кофе легкой обжарки, приготовленный в конусной корзине, дал ноты кислого, цитрусового и ягодного; в плоской корзине — ноты изюма, сухофруктов и сладких цветов.

Графики демонстрируют несколько ключевых моментов. Во-первых, что неудивительно, существует большое различие между кофе легкой и сильной обжарки, о чем свидетельствует большое разделение данных, касающихся обжарки, в горизонтальной плоскости. Что более интересно, мы видим, что для конкретной степени обжарки (например, легкой обжарки слева) значимое различие также дает форма корзины. Корзина с плоским дном дала вкусовые характеристики с более интенсивными ароматами сухофруктов, сладости и цветов, тогда как коническая — с цитрусовыми, ягодными и кислыми ароматами. Точно так же форма корзины влияла на кофе сильной обжарки: с плоским дном более выраженным был вкус шоколада, какао и древесный, а с конусным — гораздо сильнее была выражена горечь.

Так что же лучше?

Это ключевой момент, поэтому давайте повторим его: используя один и тот же кофе, ту же воду, ту же температуру и ту же скорость потока, мы смогли изменить профиль вкуса сваренного кофе очень ощутимым и статистически значимым образом, просто изменив геометрию корзины фильтра.

Продемонстрировав, что разница есть и в чем она заключается, осталось ответить на последний вопрос: «Почему существует эта разница?» Геометрия корзины влияет на то, как жидкость протекает через слой кофейной гущи, и, таким образом, изменяет процесс «массообмена», при котором молекулы переходят из твердой кофейной гущи в жидкость. Лежащие в основе этого процесса особенности достаточно сложны. Центр кофе в Калифорнийском университете в Дейвисе активно исследует этот и многие другие аспекты заваривания кофе.

А теперь вы, наверное, захотите узнать: какая форма корзины «лучше»? Ответ, конечно же, заключается в том, что любой метод приготовления кофе, который вам по вкусу, является «лучшим», и каждый должен определить его для себя. По крайней мере, в следующий раз, когда кто-то начнет обсуждать преимущества плоских и конических фильтров, вы можете использовать точные данные из этой статьи, чтобы пролить свет на этот спорный вопрос.

Профессор УИЛЬЯМ Д. РИСТЕНПАРТ и профессор ЖАН-КСАВЬЕР ГИНАР являются соруководителями Центра кофе в Калифорнийском университете в Дейвисе (где д-р СКОТТ ФРОСТ недавно получил степень доктора наук).

Углубленный анализ капельного способа заваривания кофе: профессор Ристенпарт, доктор Скотт Фрост и Маккензи Батали (Mackenzie Batali) выступят с лекциями по трем различным аспектам этого совместного исследования на выставке Specialty Coffee Expo в Бостоне (11—14 апреля). Посмотреть все расписание на coffeeexpo.org.

 

Вы являетесь членом SCA? Получите бесплатную подписку на печатную версию журнала 25 Magazine на английском языке на странице sca.coffee/signmeup.

Не состоите в SCA? Вступайте уже сейчас и поддержите миссию нашей некоммерческой отраслевой ассоциации на sca.coffee/join.