19 نوفمبر,2016
القهوة هي واحدة من المشروبات الأكثر استهلاكاً على نطاق واسع في العالم (حوالي 2 مليار كوب قهوة يتم شربه في جميع أنحاء العالم يومياً). لكن رغم أنه دائماً يتم وضع الوصفات الصحيحة لتحضير أفضل كوب قهوة إلا أنه لم يقم أحد بالتعرف على رأي العالم في ذلك. الآن قام الباحثون في جامعة ليميريك بتقديم نموذج رياضي لمساعدة خبراء القهوة.
كيف يمكن للرياضيات أن تقدم لنا أفضل كوب قهوة ؟
تم استخدام بعض العمليات الحسابية المعقدة التي تسلط الضوء على الطرق الحاكمة لاستخلاص القهوة من حبوبها عن طريق ماكينات إعداد القهوة بالترشيح. وتساعد هذه الطريقة محبي القهوة في زيادة الاستفادة من إعداد القهوة من خلال تطبيق منهج علمي دقيق في صنع فنجانهم المفضل.
وفقاً لما جاء في صحيفة ديلي ميل البريطانية، فقد وجد الباحثون بأن حجم حبة القهوة مهم جداً للحصول على النكهة المثالية. إذ أن الحبيبات الصغيرة تنتج قهوة أكثر مرارة، بينما الحبيبات الكبيرة تنتج نكهة أضعف. ومساحة الحبوب ترتبط بعملية تخمير القهوة.
التخمير يُعرف بأنه عملية تحويل القهوة من شكلها الصلب إلى السائل عندم تذوب في الماء الساخن. أشار الدكتور وليام لي، المؤلف المشارك لهذه الدراسة والمحاضر في قسم الرياضيات والإحصاء في جامعة ليميريك: “على الرغم من أن القهوة هي من بين الأعمال التجارية الضخمة في العالم، إلا أن عملية تحضير الكوب المثالي يميل إلى الكثير من التجربة والخطأ”. وأشار إلى أنه يأمل في يوم من الأيام تصميم آلات قهوة تعمل باستخدام الرياضيات الدقيقة مثل السيارات الرياضية الحديثة”.
تم نشر نتائج الدراسة في مجلة سيام المعنية بعلوم الرياضيات التطبيقية، حيث ترتكز فكرة الدراسة بالكامل على معرفة نموذج رياضي لعملية تخمر (إعداد) القهوة على نحو يمكن استخدامه في تصميم ماكينات إعداد القهوة.
قال الدكتور لي :”الشيء المذهل بالنسبة لنا في واقع الأمر هو وجود طريقتين يمكن بهما استخلاص القهوة من الحبوب. هناك طريقة سريعة للغاية يمكن من خلالها استخلاص القهوة من سطح الحبوب. في حين توجد طريقة أبطأ لاستخلاص القهوة تدريجياً من داخل الحبوب”.
كان من المعروف سابقاً أن عملية الطحن الناعم جداً للحبوب تُفضي إلى الحصول على قهوة مُرة المذاق. من ناحية أخرى قد لا يؤدي طحن الحبوب بطريقة كافية إلى الحصول على القوام السائل. وأضاف إلى أن حجم الحبوب يشكل عاملاً كبيراً في الحصول على القهوة المثالية، وإن انخفاض مساحة سطح الحبوب يؤدي إلى بُطء في معدل التخمير.
ويقول لي، إنه يضع مطحنته على وضع طحن الحبوب الأكبر حجماً، مؤكداً أن ذلك يؤدي إلى الحصول على “حبوب أكبر حجماً بعض الشيء مقارنة بحجمها خلال عملية الطحن المعتادة، وهذا يؤدي إلى الحصول على قهوة أقل مرارة”. وأشار إلى أن الماء يتدفق أيضاً بسرعة أكبر خلال طبقة القهوة مع الحبوب الأكبر حجماً، لأن الماء يمكث فترة زمنية أقل وهو ما يساعد في تقليل كمية الاستخلاص أيضاً”.
وأضاف : “إذا كان مذاق القهوة يتسم بالمرارة، فذلك يرجع إلى زيادة مساحة السطح للحبوب. وأيضاً عندما تكون الحبوب صغيرة جداً، يكون من الصعب تدفق الماء بينها، فيمكث الماء فترة زمنية أكبر وهو يتحرك بينها، فيسهم ذلك في طول الفترة اللازمة لإنتاج القهوة”.
وقال لي : “بالنسبة للتطبيقات الصناعية، نأمل في تطوير ماكينات قهوة تتناسب مع حجم معين للحبوب، حتى يكون باستطاعتك تعديل معدل التدفق على نحو يتيح لك الحصول على مشروب مستخلص بطريقة مثالية”.
رد مع اقتباس