Laser

Nov 19, 2023

Forscher in Deutschland haben ein laserbetriebenes Extraktionssystem entwickelt, das Kaltbrühe etwa 300-mal schneller auspumpt als herkömmliche Methoden. Kalt gebrühter Kaffee ist wohl in Geschmack, Aroma und Koffeingehalt überlegen und könnte bald auch praktisch sein.

Es ist eine weitläufige Kirche, Kaffee, und eine Kirche, die jeden willkommen heißt. Vom mit Milch und Zucker aufgeweichten Styroporbecher aus dem Pausenraum auf der Baustelle über das sirupdicke, mit dem Löffel schwebende türkische Dessert bis hin zum unerträglich hipster-dekonstruierten Latte – es ist ein energiegeladener Muntermacher, der so sein kann heilig oder profan, je nachdem, wie Sie sich an einem bestimmten Tag fühlen.

Kalt gebrühter Kaffee steht am heiligeren Ende der Skala, weil die Zubereitung so verdammt lange dauert. Durch das Einweichen von Kaffeebohnen in kaltem Wasser wird bis zu dreimal mehr Koffein extrahiert als durch das Tropffiltern mit heißem Wasser. Es ist weniger bitter und säurehaltig, was zu einem zugänglicheren Getränk aus einer größeren Auswahl an Bohnen führt, und Befürworter behaupten, es sei auch aromatischer.

Die Japaner bereiten seit Jahrhunderten kalt Kaffee zu – aber vielleicht waren sie auch etwas geduldiger als der Rest von uns. Das Ziehen eines Kaltgetränks dauert bis zu 24 Stunden, was in Ordnung ist, wenn Sie organisiert genug sind, um am Samstag ein großes Glas in den Kühlschrank zu stellen, aber es ist kein Trost für eine Seele mit trüben Augen, die völlig unvorbereitet in der Küche herumtappt ein Montagmorgen. Mit modernster Ausrüstung lässt sich dieser Zeitraum auf etwa 12 Stunden verkürzen, dennoch bleibt die Planung ein entscheidender Faktor.

Betreten Sie ein Chemie-Forschungsteam der deutschen Universität Duisberg Essen (UDE), das einen ultraschnellen, lasergeladenen Kaltbrühprozess entwickelt und demonstriert hat, der nur wenige Minuten dauert und den Geschmack und einen Großteil der Chemie eines Kaltbrühvorgangs liefert. in Rekordzeit brauen.

Die Technik ist aus dem Bereich der Lasersynthese und -verarbeitung von Kolloiden (LSPC) abgeleitet, einer Methode, die typischerweise verwendet wird, um Metallfeststoffe in Lösungsmittellösungen auseinanderzusprengen und Lösungen aus suspendierten Nanopartikeln zu erzeugen. Die Forscher verwendeten einen mit Neodym dotierten Yttrium-Aluminium-Granat-Laser (Nd:YAG), der auf 532 Nanometer abgestimmt war, und erzeugten 125-Pikojoule-Impulse mit einer Dauer von nur 10 Pikosekunden. Sie ließen es etwa 80.000 Mal pro Sekunde drei Minuten lang durch eine Lösung aus gemahlenem Kaffee und Wasser laufen, wobei die Temperatur nie um mehr als ein paar Grad anstieg.

Sie können den Vorgang in dem sehr kurzen, zeitrafferartigen und niedrigaufgelösten Video unten sehen, das aus der Instagram-Story der Universität stammt.

Die resultierende Lösung wurde filtriert und mit einem 24-Stunden-Kaltaufguss und einer Tasse heißen Filterkaffee verglichen. Der Säuregehalt des Laserkaffees war fast identisch mit dem 24-Stunden-Kaltkaffee und deutlich geringer als der des heißen Kaffees. Der wichtige aromatische Trigonellin-Gehalt war im kaltgebrühten Kaffee am höchsten, im heißgebrühten Kaffee am niedrigsten und im Laserkaffee irgendwo dazwischen. Im Laserkaffee wurden keine Stoffe gefunden, die nicht bereits im Heiß- oder Kaltaufguss enthalten waren.

Die Koffeinwerte lagen in diesen Experimenten näher bei heißem Kaffee, aber die Forscher stellen fest, dass die Lasertechnik das Koffein extrem schnell extrahiert und dass sowohl der Koffein- als auch der Trigonnelinspiegel wahrscheinlich mit ein paar zusätzlichen Minuten unter dem Laser auf das Äquivalent von Kaltbrühkaffee gebracht werden könnten. Andere flüchtige aromatische Verbindungen wie Pyridin und Diphenol waren nur im Kaltbrüh- und Laserbrühkaffee vorhanden – sie verdunsten, wenn Sie einen heißen Kaffee zubereiten, tragen zu dem herrlichen Heißbrühgeruch bei, verschwinden aber aus dem Geschmacksprofil.

„Zusammenfassend“, heißt es in einer in der Fachzeitschrift „Nature“ veröffentlichten Studie, „haben wir ein ähnliches [chemisches] Profil für alle Kaffeevarianten aufgezeichnet. Der Cold Brew und der Ps-Laser Brew weisen die höchste Alkaloidkonzentration auf, während ihre Menge in der heiße Varianten wird verringert ... Die chemische Zusammensetzung von PS-Laser-extrahiertem Kaffee ist der von herkömmlichem kalt gebrühtem Kaffee sehr ähnlich.

Zu diesem Zeitpunkt wurden keine subjektiven Geschmacks- oder Geruchstests durchgeführt, und die Forscher weisen darauf hin, dass eine eingehendere chemische Analyse erforderlich sein wird, um die Vorschriften zur Lebensmittelsicherheit zu erfüllen. Sie weisen außerdem darauf hin, dass noch einiges an den Parametern des Lasers und anderen Verfeinerungen des Prozesses, den sie gerne ausprobieren würden, vorgenommen werden muss.

Doch das Team hat die Kommerzialisierung fest im Blick und hofft, laserextrahierte Kaffeesysteme für Cafés sowie Veranstaltungs- und Empfangszentren zu entwickeln. Die Technik könnte auch interessante Auswirkungen auf Tee und Matcha haben, und die Forscher wollen sich damit nicht begnügen. „Kalt gebrühter Kaffee ist erst der Anfang“, sagte Dr. Anna Rosa Ziefuss, Hauptautorin der Studie, in einer Pressemitteilung. „Wir arbeiten derzeit an der Entwicklung weiterer Rezepturen für kalte Erfrischungsgetränke.“

Wenn man bedenkt, wie schnell sich die neuesten Trends in der Kaffeezubereitung in den Vororten verbreiten können, in denen es immer mehr Menschen mit Haaren und Schnurrbärten gibt, können wir davon ausgehen, dass Laserkaffee einen guten Durchbruch bekommt, wenn es Ziefuss und ihrem Team gelingt, ein effektives System zu einem vernünftigen Preis in die Produktion zu bringen.

Die Forschungsarbeit ist Open Access in der Zeitschrift Nature.

Source: Universitat Duisburg Essen