Image
to personer i grønne busker

Marcel Moura og Charlotte Sletten Bjorå med kaffeplanter i Botanisk hage i Oslo. Foto: Hilde Lynnebakken/UiO

Slik lager du bedre kaffe med litt fysikk og litt botanikk

Hva sier vitenskapen om hvordan du får den perfekte kaffekoppen? Vi har spurt en fysiker og en botaniker.

– Kaffe er gjenstand for seriøs forskning, forteller Marcel Moura, kaffe-connoisseur og forsker ved Fysisk institutt.

Han foretrekker svart kaffe og brygger den med V60, en manuell kaffetrakter.

– Da har jeg mer kontroll.

Moura kommer opprinnelig fra Brasil, verdens største kaffeprodusent, men er storfornøyd med å ha havnet i Norge:

– Skandinavia har gjort verden litt bedre kaffemessig ved å lære bort lysbrent kaffe, mener Moura. Lett brenning kan bare gjøres med kvalitetsbønner, her nytter det ikke å lure inn kvist og urenheter.

– Noen produsenter gjemmer dårlig råmateriale ved å brenne kaffen veldig mørk, forteller han.

Lysbrent kaffe er en skandinavisk spesialitet. Ludvik Bonna Hopstock hos Fuglen forklarer Marcel Moura hvordan han går fram under brenningen. Foto: Hilde Lynnebakken/ UiO

Å brenne kaffe er nemlig skikkelig komplisert, ifølge Moura. Ulike bønner har ulik varmekapasitet. Temperatur og hvor raskt oppvarmingen går, må tilpasses bønnetypen.

Dessuten er riktig brenning avhengig av bryggemetoden. Det hele er gjerne over på rundt 10–15 minutter, så her kan en raskt ødelegge gode bønner.

Jordskred, blodomløp og kaffe

Vel hjemme med kaffebønnene er det også mye vi kan gjøre selv for å sørge for god kvalitet, både når bønnene skal males, og ikke minst selve bryggingen. Her er det mange skjæringspunkter med Mouras eget fagfelt: fysikken i porøse medier, særlig når det strømmer væske gjennom dem.

Både jordskred og blodomløp handler om strømninger i porøse medier, og det samme gjelder vann gjennom malt kaffe.

– Målet vårt når vi brygger kaffe er å få ut de gode smakene uten å få med bitterstoffene. Vi ønsker at vannet skal flyte jevnt gjennom kaffen. Håndverket er å balansere alle trinnene i prosessen, sier Moura.

Maling av kaffebønnene øker forholdet mellom overflate og volum, dermed får vannet mer overflate å reagere med. Også her er det viktig å finne en gylden middelvei: Maler du kaffen for fint vil du ekstrahere for mye og du trekker med bitterstoffer.

De minste partiklene i malt kaffe kalles fines. Disse kaffefjonene er gjerne så små at de ikke inneholder noen intakte celler og ekstraheres nesten alltid for mye. Resultatet blir bitterstoffer i kaffekoppen.

For finmalt kaffe kan også tette igjen porene i filteret, hvis du brygger med en metode som bruker det. Da øker tiden vannet er i kontakt med kaffepartiklene, noe som også gir bitter kaffe.

– En kaffekvern med knivblader som skjærer i stykker kaffebønnene lager mye av de bittesmå partiklene, forteller Moura.

Løsningen? Kaffeentusiastene bruker en kvern som knuser bønnene istedenfor å skjære dem i stykker. Da er det lettere å kontrollere størrelsen på kaffekornene og du får langt mindre av de ørsmå partiklene.

Til selve bryggingen er det mange valg. Metoden som brygger raskest, espressomaskinen, jobber på 9 bars trykk.

– Som å dykke til 80 meter, kommenterer Moura.

Unngå fracking i kaffen

Blir trykket for høyt risikerer du at vannet graver kanaler i kaffen.

– Det er den samme prosessen som når olje og gass utvinnes ved fracking. Begge deler vil vi for all del unngå, forteller Moura.

Oljeutvinning ved fracking er forbundet med forurensing og kan utløse jordskjelv. I espressomaskinen medfører kanalene ujevn ekstrahering av kaffen.

I videoen under kan du se prosessen i et eksperiment gjort av Fredrik Eriksen, en av Mouras forskerkolleger. Trykkluft graver kanaler i små glassperler. Eksperimentet er gjort av Fredrik Eriksen ved PoreLab UiO, filmet med 1000 bilder i sekundet. Prosessen er i prinsippet det samme som skjer i espressomaskinen hvis trykket er for høyt.

Når Moura brygger kaffe med sin V60, heller han vannet over kaffen med en spesialkanne med lang hals, som gir ham kontroll over hastigheten. Hvor raskt og med hvilke bevegelser han heller kan gi opphav til turbulens, som igjen får de fine partiklene til å bevege seg mot filteret og tette det igjen.

En kan jo synes det blir litt vel mye å passe på, bare for å få seg en kopp kaffe? Moura vet råd:

– En presskanne anses som en mer idiotsikker metode, som også kan gi en fantastisk kopp kaffe.

Botanisk kaffeslaberas

Men en god kopp kaffe er ikke bare teknikk for brenning, maling og brygging, den er jo også et jordbruksprodukt. 

Kaffebusken finnes i hundrevis av varianter, og akkurat som for vin påvirkes smaken av jordsmonn, klima og dyrkingsmetoder. 

Selv om 40 prosent av den kaffen vi drikker i Norge er dyrket i Mouras hjemland Brasil, stammer busken opprinnelig fra et helt annet kontinent.

Vi spør botaniker Charlotte Sletten Bjorå fra Naturhistorisk museum om kaffeplanten, og blir prompte invitert på kaffe:

– Kommer dere til meg skal jeg servere urkaffe, kaffebønner fra de ville kaffetrærne i Kaffa i Etiopia. Det blir ikke en mer ekte kaffeopplevelse!

Hun forteller at kaffeplanten vokser i fjellregnskog i Kaffa-området, som ligger 1600–1800 meter over havet.

Feltarbeid i Kaffa

Selv har Bjorå vært på feltarbeid i Kaffa-området for å studere geofytter, planter som overlever vinteren eller tørketiden under jordoverflaten, og som blomstrer ved første regn, før trær og andre planter skygger ut disse lave plantene.

– Veldig interessant evolusjon for disse plantene har foregått i Etiopia, sier hun.

Men tilbake til kaffebusken. Blomstene lukter helt himmelsk, ifølge Bjorå. Hvite blomster med sterk lukt tyder på at de pollineres av insekter om natta.

Kaffebusken sprer frøene sine ved å få fugler til å spise frukten. Fuglene har ofte veldig godt rød/grønt fargesyn og når bærene blir modne endrer de farge fra grønn til rød. Det er et signal til fuglene om at bærene er klare til å spises.

Små plantasjer med stort mangfold

Kaffebuskene liker skygge, så når de dyrkes i plantasjer er de gjerne plantet sammen med andre vekster, som bananer.

– Småskala kaffedyrking har vist seg å være veldig bra for biologisk mangfold, sier Bjorå, og forteller at en undersøkelse av biologien på og utenfor kaffeplantasjer ved Kilimanjaro faktisk viste et større mangfold blant de dyrkede buskene.

I Kaffa-området finnes både plantasjer og reservater hvor den ville, opprinnelige planten vokser. Kaffen Bjorå serverer på kontoret er høstet fra viltvoksende busker.

Hun har forsikret seg om at det er økologisk forsvarlig: – Plukkingen skader ikke buskene, og de som plukker og selger kaffen har fordeler av å beskytte regnskogen.

Men hvorfor er det viktig å bevare den ville kaffebusken, når vi dyrker kaffe i så mange områder av verden?

– Blant de ville sortene er det ofte større variasjon enn blant dem vi dyrker, forteller Bjorå. Nyttevekster er gjerne odlet fram for den eller de egenskapene vi ønsker oss mest, på bekostning av variasjon.

Klimaendringer gjør variasjon enda viktigere

I møte med endringer, enten det er soppangrep eller klimaendringer, er artene mer robuste med mer variasjon. Skulle en variant dukke under, kan en annen klare seg.

Bjorå forteller at kaffebusken er sårbar for klimaendringer. Etiopiske og britiske forskere undersøkte nettopp det og fant at 40-60 prosent av områdene hvor en i dag dyrker kaffe i Etiopia blir ubrukelige på grunn av klimaendringer.

– Så lenge det finnes områder høyere opp hvor en kan flytte kaffebuskene, er jeg ikke så engstelig for akkurat kaffens del, sier hun. Det er verre med plantene som ikke er nyttevekster, som trenger sammenhengende korridorer hvor de kan flytte seg. Det gjelder i vår egen fjellheim også, hvor vi lager hindringer for tilpasningen ved å bygge veier og andre stengsler.

Søt kaffe fra slim

Hvordan kaffen behandles fra plukking til brenning har mye å si for smaken. Til drikken bruker vi bare frøene fra kaffefrukten. Kaffeprodusentene benytter flere ulike metoder for å kvitte seg med fruktkjøttet. 

Står det bærtørket eller naturlig på kaffeposen er frukten lagt til tørk i sola. Da får søtstoffer fra et lag med det lite tiltalende navnet planteslim tid til å trenge inn i bønnene.

– Planteslimet, eller mucilage, er et lag med hovedsaklig sukker- og stivelsesmolekyler som dekker det ytre laget av frøene. Slimet beskytter og sørger for fuktighet for spirene, forteller Bjorå.

Kaffeprodusentene ønsker ikke alltid søtheten fra planteslimet. Da fjernes fruktkjøttet før tørking og posen merkes gjerne vasket.

Mens vi smaker på villkaffen fra Kaffa utveksler botanikeren og fysikeren kaffe-anekdoter. Visste du at da kaffen var ny i Europa påsto vinselgerne at kaffe ødela sexlivet? Kaffehusene svarte med å tilsette kardemomme, et kjent afrodisiakum.

Og alle seminarene for å bedre arbeidsmiljøet? Bare kjøp en god kaffemaskin, råder Bjorå og Moura.