Čitav niz medicinskih istraživanja čiji su rezultati objavljeni 2010. godine pokazao je da kafa ne narušava ljudsko zdravlje. Naprotiv, ljudi koji piju četiri do šest šolja kafe imaju 25 do 35 odsto manji rizik da obole od kardiovaskularnih bolesti i dijabetesa, nego osobe koje uopšte ne piju kafu. Lekari, naravno, ne savetuju da kafu treba piti kao medikament, ali je izvesno da je kafa mnogo bolja za ljudski organizam nego što se do sada mislilo.
U ovom popularnom napitku se, inače, kriju razna čudesa, koja se ne tiču samo medicine, već i drugih grana nauke. Zapanjujuće je koliko nauke ima u tako običnoj stvari kao što je kafa – to je jedna fizika mnogo zanimljivija od one koja se obično uči u školama. Šta se, uopšte, događa dok se kafa priprema, hladi i pije? I kakve sve to veze ima sa crnom šoljom, metalnom kašičicom i dosipanjem mleka?
Kafa je otkrivena u IX veku u Etiopiji. Jedan čobanin je primetio da se njegove koze nekako čudno krevelje i kada je ispitao uzroke njihovog dobrog raspoloženja, shvatio je da su koze jele sitne plodove koji su rasli u zelenom žbunju. On je nabrao te bobice, samleo ih i tako dobio prvu kafu. U narednim vekovima kafa se proširila na sever do turske imperije, gde je postala vrlo popularna, iako su pojedini sultani imali nešto protiv nje – potapali su galije sa tovarima kafe i zakonom zabranjivali njeno ispijanje.
Bilo je potrebno pola milenijuma da bi kafa sa istoka stigla u Evropu. Tome su doprineli turski osvajački pohodi. U XVII veku, posle neuspeha u osvajanju Beča, Turci su otišli na jug, a ispred bečkih zidina su zaboravili stotinak džakova sa nesamlevenom kafom. Zbunjeni Austrijanci su pokušali da pripreme napitak od kafe i oduševili se njenim ukusom. To je učinilo da poraste popularnost kafe. U XIX veku, biljka kafe je počela da se sadi u Brazilu koji je danas najveći proizvođač kafe na svetu.
Postoje dve najčešće uzgajane sorte kafe: arabika i robusta. Obe vrste sadrže poznati alkaloid koji se naziva kofein. Jedna šolja kafe spremljene od samlevene arabike sadrži 70 miligrama kofeina, dok je kod robuste, koja se više pije kod nas, taj sadržaj preko 200 miligrama. Kofein obično ubrzava metabolizam, povećava budnost u organizmu, ali može da bude opasan u ogromnoj količini. Pored kofeina, kafa sadrži antioksidanse koji pomažu obnavljanje ćelija u organizmu i time povećavaju otpornost organizma na razne bolesti.
Zakuvavanje
Sve vrste kafenih napitaka, od turske kafe do kapućina, jesu rastvori kafe u vodi. Kafa koja se može kupiti u svakoj prodavnici sačinjena je od sitnih granula, dobijenih mlevenjem krupnih zrna. Ako se samo sipa u hladnu vodu, kafa će se delimično rastvoriti, a po njoj će plivati sitne grudve slepljenih zrnaca kafe. Da bi se načinio homogeni rastvor kakav je turska kafa, potrebno je kafu rastvoriti u vodi koja ključa.
Voda usuta u džezvu za pripremanje kafe, ali i svaka druga voda, nalazi se u tečnom stanju na normalnim temperaturama, dok na 100oC ona počinje da ključa i u potpunosti prelazi u gasovito stanje. Retko se ističe da voda isparava na svim temperaturama između 0oC i 100oC, mada se to očigledno vidi kada se posuda sa vodom ostavi nekoliko dana otvorena – tako će deo vode uvek ispariti. No, kada se voda zagreva na višoj temperaturi, ona sve više i brže isparava.
Na 100oC njena temperatura više ne može da raste dok sva voda ne pređe u vodenu paru. Tada se u vodi zadržava velika količina energije, tečnost struji velikom brzinom, pa se zrna kafe mnogo bolje rastvaraju.
Kako bi se ubrzalo proključavanje vode, a kafa se brzo skuvala, najbolje je džezvu pokriti nekakvim poklopcem. Kada džezva nije pokrivena, toplota se neprestano gubi jer strujanje vazduha iznad džezve neprekidno odnosi nastalu paru. Poklopac zadržava paru u posudi, a samim tim sprečava gubitak količine toplote. Kada se u proključalu vodu uspe kafa, dolazi do njenog rastvaranja.
Pri rastvaranju kafe troši se izvesna količina energije, tako da tečnost prestaje da ključa. Zato se pri takozvanom zakuvavanju kafe, džezva sa rastvorenom kafom ponovo vrati na ringlu i dodatno zagreje kako bi tečnost ponovo proključala. Ovo omogućuje da se sva zrna kafe potpuno rastvore.
Bela šolja
Kada se kafa zakuva i prespe u šolju, ona počinje da se hladi jer se toplota prenosi na zidove šolje, a šolja svojom površinom emituje toplotu u okolni vazduh. Zato se veća šolja, koja ima veću površinu, hladi brže nego manja. Po Njutnovom zakonu hlađenja, temperatura kafe se u početku brzo smanjuje. Za manje od minut, temperatura kafe padne ispod 50oC, ali kako temperatura postaje niža, ona sve sporije opada.
Ako žurite nekuda i nemate vremena za čekanje da se kafa dovoljno ohladi, bolje je da koristite crnu šolju, jer se kafa brže hladi u crnoj nego u beloj šolji. Prema zakonima apsorpcije i emisije zračenja, crni predmeti bolje zrače toplotu nego beli, tako da kafa brže gubi toplotu i brže se hladi u crnoj nego u beloj šolji. Zato pravi ljubitelji kafe obično koriste bele šolje – kafa im se tako sporije hladi i duže zadržava ukus.
Ponekad zaista nema vremena za dugo uživanje i lagano ispijanje kafe.
Uz izbor crne šolje, hlađenje se može ubrzati na još nekoliko načina. Ako duvamo iznad površine kafe, topla para će odlaziti brže i kafa će se hladiti iz istih razloga iz kojih je poklopac ubrzavao njeno zagrevanje. Kafa se dodatno hladi i pri mešanju. Na taj način topliji slojevi kafe brže stižu do površine i zidova šolje, nego pri normalnom strujanju. Da bi se brže ohladila, za mešanje je bolje koristiti metalnu, umesto plastične kašičice. Metal mnogo bolje apsorbuje toplotu od plastike i predaje je okolini, usled čega se kafa brže hladi.
Šećer i mleko
Zanimljivo je da se slatka kafa brže hladi nego gorka. Pri rastvaranju šećera u kafi, dolazi do hemijskih reakcija, a one troše izvesnu količinu toplote. Zato se kafa dodatno ohladi svaki put kada se u nju sipa šećer, a još više će se rashladiti ako se u nju uspe mleko ili šlag. Istočnjački narodi, poznati kao veliki ljubitelji kafe, ne sipaju mleko u kafu jer se tako menja njen ukus. U Turskoj se čak veruje da kafa sa mlekom izaziva gubu.
Ovo, naravno, nije tačno, a mnoge vrste kafenih napitaka koje se pripremaju sa mlekom zaista imaju sjajan ukus.
Kada se u kafu uspe mleko i kafa se promeša, može se primetiti jedna neobična pojava.
Trake mlečne emulzije rotiraju, a zajedno sa njima i granulice kafe. Međutim, ove trake i čestice se ne zbijaju uz ivicu šolje, neko se sakupljaju u centru, iako se to protivi postojanju centrifugalne sile. Centrifugalna sila, koja se može osetiti kada autobus naglo skrene, a svi putnici popadaju ili se zalepe za prozore, deluje tako da pri svakoj rotaciji pomera tela ka spolja, suprotno od centra. Zato bi centrifugalna sila pri rotaciji u kafi morala da pomera i čestice ka zidovima šolje, ali se događa upravo suprotno.
Ovu pojavu je svojevremeno primetila i supruga poznatog austrijskog fizičara Ervina Šredingera, naučnika i nobelovca koji je udario temelje kvantne mehanike. Međutim, njen muž nije znao da razreši ovu jednostavnu misteriju. Zato je Šredingerova supruga sačekala da im Albert Ajnštajn dođe u posetu i upitala ga šta se to događa u šolji kafe. Ajnštajn je razmislio, zagledao se u šolju kafe i shvatio šta se događa.
Zbog kapilarnih sila, sloj kafe uz ivicu šolje miruje dok kafa u šolji rotira. Unutar tečnosti dolazi do vertikalnog strujanja, nastaje vrtlog u kafi, nalik na tornado, a vertikalne sile prenose sve čestice u centar šolje.
