A kondérban főtt kávé
A fazékban, illetve kondérban főzött kávé készítésének hagyománya a 14. századtól kezdve évszázadokon át megőrizte egyszerűségét és közösségi jellegét. A földrajzi adottságoktól függően agyagból, rézből vagy vasból készült edényeket használtak, amelyek praktikus és széles körben elérhető megoldást jelentettek a kávéfőzéshez. A kondéros kávé idővel nemcsak az otthonokban, hanem az első kávéházakban is elterjedt, hiszen nagy űrtartalmának köszönhetően egyszerre több vendég kiszolgálására is alkalmas volt.
A kávé elkészítése ebben az esetben rendkívül egyszerű módon történt. A kondérban közvetlen hőforrás – leggyakrabban nyílt láng – felett melegítették fel a vizet, majd a forráspont közeli hőmérséklet elérésekor hozzáadták a finomra őrölt kávét. Az italt folyamatos kevergetés mellett főzték, amíg el nem érte a kívánt erősséget.
Az őrlemény szemcsemérete kulcsfontosságú szerepet játszott a folyamatban. A finom őrlemény egyrészt elősegítette, hogy a kávé íz- és illatanyagai teljes mértékben kioldódjanak a főzés során, másrészt az apró szemcsék az elkészült ital aljára süllyedtek. Ennek köszönhetően a kávé kiöntésekor a felszín tiszta maradt, és az ital zavaró kávédarabok nélkül volt fogyasztható.
Egy új eljárás, a lombik
A lombikos kávékészítés az egyik leglátványosabb eljárásnak mondható, miközben jól szemlélteti a fizika néhány alapelvét. A kávéfőző lombikot 1830-ban szabadalmaztatta egy bizonyos Loeff nevű berlini feltaláló. Bár ez az eljárás nem volt alkalmas a későbbi eszpresszógépekhez hasonlóan nagy mennyiségű kávé gyors előállítására, az elv, amely mentén működött, nagyban segítette a kávéfőzés evolúcióját.
A lombik lényegében két részből áll. Az alsó, üvegből készült kamrája egy tömítéssel van elválasztva a felső kamrától, hogy a gőz, illetve a később az elkészült kávé ne tudjon elszivárogni. Az alsó kamra és a felső kamra közötti egyetlen kapcsolat egy hosszú cső, amely a főzővízbe merül. A felső kamrában található még egy szűrő, amely készülhet fémből vagy szövetből, de akár papírból is.
Ahogy az alsó kamrát egy hőforrással felmelegítik, a benne található víz párologni kezd és gőzt képez. Ahogy a gőz felhalmozódik és tágul, az alsó kamra nyomása emelkedik. Mivel a gőznek nincs hova távoznia, így kiszorítja a kamrában lévő vizet a csövön keresztül, és a felső főzőkamrába kényszeríti azt.
Ekkor a víz a felső kamrában összekeveredik az őrölt kávéval, így megkezdődik a főzés. Ebben a szakaszban az alsó kamrában lévő víz hőmérséklete még 100°C alatt marad, mivel nem forr teljesen: csak annyi vízgőz keletkezik, amennyi a zárt térben elegendő túlnyomást hoz létre ahhoz, hogy a víz a gravitáció hatásával szemben a csövön keresztül a felső kamrába áramoljon.
A gőz és az alsó kamrában maradt víz azonban továbbra is melegíti a szerkezet. Ezen hő egy része átadódik a főzővíznek, így a hőmérséklet magas marad, vagy akár még emelkedik is a főzés során.
Amint a kávékivonatolás elkészül a felső kamrában, a hőforrást eltávolítják. Ekkor az alsó kamrában lévő gáznyomás a külső légköri nyomás alá csökken, megindul a nyomáskiegyenlítődés folyamata. A lehűlés során a vízgőz kondenzálódik, ezzel részleges vákuum keletkezik az alsó tartályban. Ez a nyomáskülönbség gradiens formájában jelenik meg, amely a felső kamrában lévő folyadékot a szűrőn keresztül visszaszívja az alsó kamrába. A szűrő mechanikusan visszatartja az őrölt kávészemcséket, így a visszaáramló folyadék már tiszta, homogén kávéoldatként gyűlik össze az alsó részben.
Coffee brewed in a pot
The tradition of making coffee brewed in pots and cauldrons has preserved its simplicity and communal character for centuries from the 14th century. Depending on the geographical conditions, pots made of clay, copper or iron were used, which were a practical and widely available solution for brewing coffee. Over time, coffee in a pot spread not only in homes, but also in the first coffee houses, as the large capacity allowed for serving several guests at the same time.
The preparation of coffee in this case was done in an extremely simple way. The water was heated in the pot over a direct heat source, most often an open flame, and then finely ground coffee was added when a temperature close to the boiling point was reached. The drink was brewed with constant stirring until the desired strength was reached.
The grain size of the grind played a key role in the process. On the one hand, the fine grind helped the flavours and aromas of the coffee to completely dissolve during brewing. On the other hand, the small particles sank to the bottom of the finished drink. This helped preserve the clean surface when the coffee was poured and the drink could be consumed without disturbing coffee pieces.
A new process, the flask
Flask coffee making is one of the most spectacular processes, while it illustrates some basic principles of physics. The coffee flask was patented in 1830 by an inventor called Loeff from Berlin. Although this process was not suitable for the rapid production of large quantities of coffee like later espresso machines, its working principle greatly helped the evolution of coffee brewing.
The flask essentially consists of two parts. Its lower, glass chamber is separated from the upper chamber by a gasket to prevent steam and coffee from escaping. The only connection between the lower and upper chambers is a long tube immersed in the brewing water. The upper chamber includes a filter made of metal, fabric or even paper.
As the lower chamber is heated with a heat source, the water inside begins to evaporate and form steam. As the steam accumulates and expands, the pressure in the lower chamber rises. Since the steam has nowhere to escape, it pushes the water in the chamber out through the pipe and forces it into the upper chamber.
At this point, the water in the upper chamber mixes with the ground coffee, so brewing begins. At this stage, the water temperature in the lower chamber remains below 100°C, as it does not boil completely. Only enough water vapor is produced to create enough overpressure in the confined space for the water to flow through the tube into the upper chamber against the effect of gravity.
However, the steam and water remaining in the lower chamber will continue to heat the structure. Some of this heat is transferred to the brewing water, so the temperature remains high or even rises during brewing.
Once the coffee extraction is done in the upper chamber, the heat source is removed. At this point, the gas pressure in the lower chamber drops below the external atmospheric pressure, and the process of pressure equalization begins. During cooling, the water vapor condenses, creating a partial vacuum in the lower tank. This pressure difference is in the form of a gradient that sucks the fluid in the upper chamber back into the lower chamber through the filter. The filter mechanically retains the ground coffee grains, so that the backflowing liquid is collected in the lower part as a clear, homogeneous coffee solution.