Het verwarrende van koffie: fijne maling levert een slappe bak op

Vloeistoffysica Het was al bekend dat espresso slapper is als de koffiebonen fijner gemalen zijn. Maar hoe dit komt? Daar zijn Britse onderzoekers nu achter.

Hoe fijn koffiebonen gemalen worden, bepaalt hoe sterk de koffie wordt.
Hoe fijn koffiebonen gemalen worden, bepaalt hoe sterk de koffie wordt. Foto Getty Images

Bij het zetten van espresso baant heet water zich onder hoge druk een weg door gemalen koffiebonen. Daarbij lost een deel van de koffiemaling op in het water. Opvallend is dat een fijne bonenmaling slappere espresso oplevert dan een gemiddelde bonenmaling. Vloeistoffysici van de Universiteit van Huddersfield, in het Verenigd Koninkrijk, ontdekten dat niet overal in de koffiemaling even veel koffie oplost. Dit effect treedt op bij alle maalgroottes, het smaakverschil komt doordat het oplosbare deel van een korrel bij kleine korrels eerder op is, schrijven ze in het tijdschrift Physics of Fluids.

Doorgaans geldt dat er meer reactie plaatsvindt als het contactoppervlak tussen de materialen die met elkaar reageren groter wordt. Een kilo heel fijn gemalen korrels heeft een groter oppervlak dan een kilo grof gemalen korrels en dus valt te verwachten dat een fijne bonenmaling sterkere koffie oplevert dan een grove maling. Dat is dus niet zo, concludeerden andere onderzoekers in 2020 in het tijdschrift Matter op basis van zowel model- als experimenteel onderzoek. Ze vermoedden dat dit tegenintuïtieve effect veroorzaakt wordt door een ‘inhomogene stroom’. Ofwel: het water loopt niet goed door alle delen van de fijne maling heen of bereikt zelfs een deel niet, waardoor de koffie niet goed oplost.

In het nieuwe onderzoek is deze hypothese verder onderzocht. Hetzelfde effect werd waargenomen als in het onderzoek uit 2020: fijne maling zorgt inderdaad voor slappe koffie. Maar de hypothese blijkt niet te kloppen. Bij álle malingen – van grof tot fijn – is sprake van een inhomogene stroom, het is vooral de stroomsnelheid die verschilt per deel van de koffiemaling en die hangt samen met de hoeveelheid opgeloste koffie. Water stroomt harder door sommige delen heen, en daar lost dan meer koffie op. Daarop is er meer ruimte voor het water, waardoor er nog meer koffie oplost: er is sprake van een positieve feedback-lus.

Uiteindelijk moet dit werk leiden tot een efficiënter gebruik van koffiebonen

Maar niet de hele korrel is oplosbaar. Als het oplosbare deel weg is, dan stroomt het water wel, maar lost er niks meer in op. Daar komt het verschil in smaak vandaan.

„Dit is belangrijk omdat de smaak van de koffie afhangt van het extractieniveau”, zegt William Lee, een van de auteurs van de studie in een persbericht. „Te weinig extractie en de smaak van de koffie is wat kenners ‘onderontwikkeld’ noemen, of zoals ik het omschrijf: rokerig water. Te veel extractie en de koffie smaakt erg bitter. Deze resultaten suggereren dat zelfs als het erop lijkt dat de algehele extractie op het juiste niveau is, dit mogelijk te wijten is aan een mix van onderontwikkelde en bittere koffie.”

Het blijft een verwarrend fenomeen, vinden de onderzoekers. Ze willen hun model verder verfijnen om meer inzicht te krijgen in het mechanisme. Uiteindelijk leidt dat misschien tot inzichten hoe de koffie gelijkmatiger kan oplossen, en daarmee efficiënter gebruik van koffie.

Lees de rubriek Alledaagse Wetenschap: Het mirakel van de filterkoffie