קפה עם מישל – מדור קפה לזכר מישל ניסנבאום ז"ל, שנרצח על-ידי חמאס בשבעה באוקטובר 2023.

מישל היה אמור לחגוג את יום-הולדתו ה-60 מחר, 13.7.

קפה הוא אחד המשקאות הפופולריים בעולם. בדרך-כלל ממצים קפה במים חמים, כלומר, שותים קפה חם. בשנים האחרונות מיצוי קר נעשה פופולרי יותר ויותר. קפה במיצוי קר נחשב טעים יותר – פחות חומצי, פחות מר, מתקתק, פירותי. מצד שני, הכנתו לוקחת כמה שעות ואף ימים, בניגוד למספר דקות במיצוי חם, והוא חסר את ניחוח הקפה הנהדר, שמתקבל הודות למולקולות הריח שמתנדפות בחימום (ראו "קפה במיצוי קר").

צוות חוקרים מגרמניה פתר ב-2022 את בעיית ההמתנה, והצליח להכין קפה דומה תוך שלוש דקות, בעזרת לייזר. החוקרים הקרינו כוס, שהכילה אבקת קפה טחון ומים קרים, בטמפרטורת החדר, בעזרת מערכת לייזר מסוג ultrashort-pulsed laser . המערכת הקרינה את הקפה 80,000 פעמים לשניה, למשך שלוש דקות. טמפרטורת הקפה עלתה רק בכמה מעלות בודדות. את התמיסה שקיבלו סיננו והשוו כנגד קפה קר שהתקבל ממיצוי של 24 שעות וכנגד קפה חם שהוכן בעזרת פילטר. ההרכב הכימי של קפה תלוי בשיטת המיצוי. בהשוואה בין שלושת כוסות הקפה, בדקו את ההרכב של הפאזה המימית ושל האוויר שמעל פני הנוזל, ה- head space.

כוס קפה הלייזר היתה בעלת מאפיינים דומים לקפה ממיצוי קר, ולכן מציעים החוקרים את שיטת הלייזר כתחליף מהיר למיצוי קר.

תהליך המיצוי. משמאל, הקפה לפני; באמצע, במהלך ההקרנה בלייזר; מימין, הקפה המוכן. מתוך המאמר.

חומציות החומציות בקפה-הלייזר היתה כמעט זהה לזו של המיצוי הקר (pH סביב 4.9), ופחותה מזו של הקפה החם (pH סביב 4.6).

מרירות קפה ממיצוי קר פחות מר מקפה חם, ותוצאה דומה התקבלה עבור קפה הלייזר. מה שנותן את הטעם המר לקפה הוא מולקולות ממשפחת האלקלואידים. אלקלואידים מפורסמים בקפה הם קפאין וטריגונלין. אמנם נמצאו בקפה קר ובקפה לייזר רמות גבוהות יותר של חומרים אלה מאשר בקפה חם, אך בפועל הכנות קפה אלה פחות מרות, אולי בגלל ה- pH הגבוה יותר שמשפיע על הטעם, או עקב חומרים אחרים שממסכים את הטעם המר בלשון.

קפאין  אחד הרכיבים הידועים והרצויים בקפה הוא האלקלואיד המריר והמעורר קפאין. הוא גורם לחסימת אדנוזין, נוירוטרנזמיטור שמעודד שינה. רמות הקפאין בקפה הלייזר היו קרובות לאלה שבקפה החם. החוקרים ציינו ששיטת הלייזר ממצה קפאין ביעילות רבה יותר מאשר בשאר ההכנות – גבוהה בשני סדרי גודל.

טעם וריח – מאפיין עיקרי של קפה במיצוי חם הוא הניחוח האופייני, שמתפשט כבר במהלך ההכנה, הודות לחומרים הנדיפים בקפה. הניחוח הזה לא קיים בקפה ממיצוי קר ומלייזר. האנליזות הראו שהיעדר החימום משמר את המולקולות הנדיפות בתור הנוזל, מה שנותן לקפה ממיצוי קר את טעמו. למשל, מולקולות ארומטיות נדיפות, כמו פירידין ואחרות, נכחו רק במיצוי הקר ובמיצוי הלייזר. טריגונלין נכחה במיצוי הקר ברמה הכי גבוהה, אח"כ בקפה לייזר, והכי פחות במיצוי החם. חומרי טעם אחרים כמו קאהוואול, התפזרו באופן שווה בין שלוש ההכנות. חומצה כלורוגנית, שתורמת להשפעה מיטבית על רגולציה של גלוקוז, נמצאה יותר במיצוי הקר ובלייזר.

החוקרים זיהו עוד כ-700 חומרים בהכנות הקפה. בקפה הלייזר לא היו חומרים שלא קיימים גם בקפה הקר והחם. ההבדלים היו בריכוזים.

לסיכום, ההרכב הכימי של קפה הלייזר דומה לזה של הקר. לכן, החוקרים מציעים את שיטת הלייזר כתחליף מהיר ויעיל להכנת קפה קר. בשלב זה, עוד לא נערכו מבחני טעימה שכן יהיה צורך לערוך בדיקות מדוקדקות יותר כדי לעמוד ברגולציות של בטיחות מזון. נראה שהשיטה מתאימה גם לתה ומאצ'ה ומשקאות קרים אחרים. אולי בעוד כמה שנים, לצד מכונות האספרסו, נמצא בבתי-הקפה ובמסעדות גם לייזרים, להכנה מהירה של מגוון משקאות בטמפרטורות שונות.

לקריאה נוספת:

Ziefuß, A.R., Hupfeld, T., Meckelmann, S.W. et al. Ultrafast cold-brewing of coffee by picosecond-pulsed laser extraction. npj Sci Food 6, 19 (2022). https://doi.org/10.1038/s41538-022-00134-6