Un caffè fisicamente perfetto

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Per molti è il primo gesto che si compie al mattino: preparare la moka per iniziare la giornata con un caffè. Ma quanta fisica c’è dietro questo semplice gesto? Scopriamolo insieme…

Le origini

Siamo nel 1933 quando un imprenditore, Alfonso Bialetti, vedendo sua moglie lavare i panni con un’antenata della moderna lavatrice che sfruttava la pressione generata dall’ebollizione dell’acqua, ha un’idea geniale: la Moka.

La fisica della Moka

La Moka è costituita da tre parti principali: una caldaia, un filtro e un bricco.
Preparare il caffè è un gesto abitudinario: versiamo l’acqua nel serbatoio, inseriamo e riempiamo il filtro porta caffè, chiudiamo la moka, accendiamo il fornello e aspettiamo che il caffè fuoriesca dal bricco.
Nella realtà non è così semplice.

Attenzione: il protagonista della Moka non è il caffè, ma l’aria.
L’equazione di stato dei gas perfetti, PV=nRT, mette in relazione la pressione (P), la temperatura (T) e il volume di un gas (V) rendendo i valori proporzionali tra di loro tramite il numero di moli del gas (n) e la costante universale dei gas (R).
Infatti, nel momento in cui accendiamo il fornello, forniamo calore all’acqua presente nella caldaia, rompendo le condizioni iniziali di equilibrio termico con l’ambiente circostante.
Man mano che l’acqua si riscalda evapora e, a volume costante, si genera una pressione all’interno della caldaia che aumenta proporzionalmente con la temperatura.
Di conseguenza, questa pressione esercita una forza che spinge l’acqua verso l’unica via di uscita, ovvero verso il filtro a imbuto.

Quando l’acqua calda sale attraverso il filtro a imbuto si manifesta il fenomeno della percolazione: il liquido incontra la polvere di caffè, assorbendone le sostanze aromatiche e creando il caffè.
La velocità del processo di percolazione dipende dall’intensità della fiamma. Più la fiamma è bassa, più lento sarà il processo, permettendo all’acqua di interagire più a lungo con il caffè e assorbire una maggiore quantità di aromi.
Il processo di estrazione termina quando il livello dell’acqua all’interno della caldaia si abbassa al di sotto del tubo del filtro.
L’acqua, a causa dell’alta pressione comincia a zampillare mentre l’aria viene risucchiata creando il caratteristico suono di borbottio.

Lo sapevi che…

Non bisogna utilizzare saponi o detergenti per lavare la Moka, ma è sufficiente sciacquarla con un po’ d’acqua tra un utilizzo e il successivo.
Infatti, i detergenti eliminano la pellicola di residui che si forma dopo l’utilizzo, essenziale per proteggere il caffè dall’alluminio, ed evitano di conferire gusto metallico al caffè.

a cura di Alessia Milano

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