Distribuzione bimodale vs unimodale: cosa c'è davvero dietro la sensazione sciropposa
Distribuzione granulometrica bimodale vs. unimodale: cosa c'è davvero dietro la sensazione sciropposa in bocca
«Unimodale» è una delle parole che fanno vendere di più nel marketing dei macinacaffè. Siamo andati a vedere cosa mostrano le misurazioni – e strada facendo abbiamo imparato che il termine, in questa forma, non esiste affatto. Quello che esiste, invece, è una spiegazione fisica chiara di ciò che percepiamo come corpo.
Ogni macinatura per espresso è bimodale, spesso persino trimodale. Nella letteratura specializzata non è mai stata misurata una distribuzione unimodale per espresso – il termine corretto sarebbe «a ridotto contenuto di fines», non «unimodale».
Le fines riempiono gli interstizi tra le particelle grandi, abbassano la permeabilità e allungano l'estrazione. Questo è ben documentato. Che producano corpo, invece, non lo è.
La sensazione sciropposa in bocca nasce, secondo le conoscenze attuali, da più fasi contemporaneamente: solidi disciolti, goccioline d'olio emulsionate, frammenti di parete cellulare in sospensione e la schiuma. Non è una semplice questione di viscosità.
Cosa significa esattamente bimodale
Bimodale significa che la distribuzione granulometrica ha due picchi. Uno per le particelle più fini, le cosiddette fines, e uno per la frazione grossolana. Per convenzione si considerano fines le particelle sotto i 100 micrometri – è un accordo, non una costante di natura.
A chiede: quanta massa di caffè c'è in questa dimensione? Due montagne — quota di fines e frazione grossolana. B chiede: quante particelle hanno questa dimensione? Resta una sola montagna, la frazione grossolana quasi scompare.
Forma delle curve schematica, posizioni secondo i valori misurati: picco delle fines 40–50 µm (Corrochano et al. 2015), picchi a 13 µm e 257 µm (Uman et al. 2016), 99 % delle particelle sotto i 100 µm, ponderato sul numero (Cameron et al. 2020).
Le due immagini mostrano esattamente la stessa macinatura. In alto conta la massa, in basso il numero di particelle – ed ecco che da due montagne se n'è fatta una sola. È proprio qui che nasce la maggior parte dei malintesi nei forum: due persone parlano dello stesso macinacaffè e hanno in mente due grafici diversi. La curva arancione in alto è ciò che ottengono le geometrie di macina a ridotto contenuto di fines: un picco delle fines più piccolo. Non scompare. Analizzando 300 distribuzioni, Gagné ha rilevato che la posizione del picco delle fines varia da un macinacaffè all'altro fino a 8 micrometri – un effetto reale, ma piccolo.
Peer reviewUn avvertimento sull'interpretazione dei numeri, che per poco non ha tratto in inganno anche noi: la frase molto citata «il 99 per cento di tutte le particelle è più piccolo di 100 micrometri» di Cameron et al. (2020) è ponderata sul numero, non sulla massa. In massa, le fines sono una piccola minoranza. Rappresentano però circa l'80 per cento della superficie accessibile – questo 80 per cento è una stima, non una superficie misurata. E ancora: metodi di misura diversi – diffrazione laser, analisi dinamica delle immagini, setacciatura – forniscono numeri diversi. I valori di due studi non si possono confrontare direttamente.
Perché l'espresso unimodale non esiste
È il punto su cui, durante la ricerca, abbiamo dovuto rivedere di più le nostre idee. In tutta la letteratura sottoposta a revisione paritaria che abbiamo esaminato non c'è nemmeno una distribuzione granulometrica unimodale misurata con macinatura per espresso. Sono tutte bimodali, e l'analisi di 300 distribuzioni di Gagné mostra che i dati si descrivono persino meglio con tre distribuzioni log-normali sovrapposte che con due.
Il meccanismo alla base si trova in Cameron et al. (2020): se si regola la macinatura più fine, aumenta la quota di fines – la loro dimensione, però, resta costante. Le particelle continuano a rompersi finché non sono abbastanza piccole da passare attraverso lo spazio tra le macine. Il picco delle fines è un prodotto della meccanica della frattura, non dell'ampiezza di quello spazio. Macinare più fine produce più fines, non meno.
L'unico restringimento della distribuzione dimostrato sperimentalmente arriva da un'altra direzione: Uman et al. hanno macinato chicchi a meno 196 gradi in azoto liquido. Il valore modale è sceso del 31 per cento, la soglia delle fines da 70 a 61 micrometri. Più stretta sì – unimodale no.
Se qualcuno ti vende un macinacaffè unimodale, di fatto intende: il picco delle fines è più piccolo. È una proprietà reale, misurabile, e ha senz'altro il suo valore. Solo che non è ciò che la parola afferma. Per questo preferiamo dire «a ridotto contenuto di fines» – descrive quello che succede davvero. Altri nel settore la vedono in modo più rilassato, e va bene così.
Fines, permeabilità e curva di estrazione
Qui le prove diventano davvero solide. Corrochano et al. (2015) hanno misurato sistematicamente la permeabilità dei letti di caffè: va da 2,59 × 10−14 a 3,36 × 10−13 metri quadrati – un fattore di circa 13 tra gli estremi, dovuto soltanto alla distribuzione delle particelle e alla densità del letto. A parità di densità apparente, un letto macinato grosso era 4,4 volte più permeabile di uno fine.
Il valore più rivelatore: la porosità del letto misurata era compresa tra 0,12 e 0,33 – nettamente sotto 0,36, il valore per un impaccamento casuale di sfere della stessa dimensione. È la prova fisica diretta che le fines riempiono gli interstizi tra le particelle grossolane.
A sinistra l'acqua trova spazi vuoti continui. A destra le fines si depositano negli interstizi e restringono ogni passaggio.
Le barre mostrano i valori estremi della permeabilità misurata: 3,36 × 10⁻¹³ contro 2,59 × 10⁻¹⁴ m², un fattore di circa 13 (Corrochano et al. 2015). Dimensioni delle particelle molto esagerate nell'immagine — le fines reali sono circa dieci volte più piccole di come sono disegnate qui. L'intervallo 300–800 µm nella legenda è un valore indicativo per la macinatura per espresso — stimato, non misurato in questa figura.
Smrke, Eiermann e Yeretzian (ZHAW Wädenswil) formulano lo stesso risultato nel 2024 in modo diretto: una quota di fines più alta abbassa la permeabilità, rallenta il flusso e allunga il tempo di estrazione.
Da ciò non segue però «più fines uguale più estrazione». Cameron et al. (2020) hanno trovato una curva non monotona: la resa di estrazione aumenta con una macinatura più fine solo fino a un certo punto e poi torna a scendere. La causa sono l'agglomerazione e una densità del letto non uniforme, che in parte ostruiscono il flusso. Lo scarto tra la resa calcolata e quella effettivamente misurata era, alla regolazione più fine, del 13,1 per cento – la quota del letto che, secondo il calcolo, l'acqua non raggiunge più. Con regolazioni un po' più grosse questo scarto si riduce al 6,1 e al 2,6 per cento. L'effetto non è quindi una legge di natura, ma la conseguenza di una macinatura troppo fine.
Particolarmente istruttiva è la conclusione degli autori: la stessa resa del 22 per cento si può ottenere con due macinature molto diverse – ma la composizione chimica dei due shot non è la stessa. Due espressi con lo stesso valore al rifrattometro possono avere un gusto completamente diverso. Nel simulatore di macinacaffè puoi provare tu stesso questo comportamento.
Di cosa è fatto fisicamente il corpo sciropposo
Veniamo alla vera domanda. Nel 2011 Illy e Navarini hanno descritto su Food Biophysics di cosa è composto un espresso come sistema fisico – e i numeri sono sorprendentemente concreti:
| Fase | Valore |
|---|---|
| Solidi disciolti | circa 52,5 g/l |
| Goccioline d'olio emulsionate | 90 % sotto i 10 µm, frazione volumica 0,2–0,3 % |
| Frammenti di parete cellulare in sospensione | 2–5 µm, circa 150 mg per tazza, che in una tazza da 30 ml corrispondono a circa 5 g/l (valore calcolato da 150 mg e 30 ml, non misurato) |
| Lipidi totali | Arabica 1,80 mg/ml, Robusta 0,55 mg/ml |
| Crema | Densità della schiuma 0,40–0,60 g/ml, bolle 10–150 µm |
Quello che ci ha sorpreso durante la ricerca: non abbiamo trovato nessuna misurazione pubblicata della viscosità di taglio dell'espresso. Illy e Navarini, così come Ferrari et al., trattano le proprietà interfacciali, non la viscosità della bevanda. Ogni cifra concreta in millipascal-secondo che si legge a proposito dell'espresso è, per quanto ne sappiamo, priva di riscontri.
Questo depone a favore di una certa lettura: i soli solidi disciolti, per concentrazione, restano sotto la soglia a partire dalla quale le persone riescono a riconoscere in modo affidabile differenze di viscosità. A sostenere l'impressione sciropposa sono probabilmente le fasi disperse – goccioline d'olio, microparticelle, schiuma – più l'accoppiamento cross-modale con dolcezza e aroma, che abbiamo descritto nella pagina sull'analisi sensoriale. È un'argomentazione, non una prova, e la segnaliamo consapevolmente come tale.
Cosa significa per la scelta del macinacaffè
Misurazione della communityLa diffusa dicotomia – conico uguale bimodale uguale corposo, piano uguale unimodale uguale pulito – non regge alla prova delle misurazioni. Gagné ha sì rilevato che le macine coniche sono in media meno unimodali e meno uniformi, ma con un'ampia sovrapposizione: si trova senza difficoltà una macina piana meno unimodale di una conica. E c'è un risultato che contraddice direttamente la narrazione corrente: unimodalità e uniformità sono correlate positivamente. Non si scambia l'una con l'altra.
Un altro risultato che smonta il marketing: Smrke et al. (2024) hanno variato sistematicamente la quota di fines e fatto eseguire una valutazione sensoriale. Risultato: nessuno svantaggio sensoriale dovuto a una quota di fines più alta. Tutta la narrazione «le fines sono un male» poggia quindi su basi fragili – e lo stesso vale per l'affermazione opposta, secondo cui le fines sarebbero la garanzia del corpo. Semplicemente, non lo sappiamo ancora con precisione.
In pratica, dal nostro punto di vista, significa: scegli il macinacaffè in base a ciò che si può misurare e percepire – uniformità, ritenzione, utilizzo, risoluzione della regolazione, dimensione delle macine. Come incide la dimensione delle macine lo abbiamo descritto in Dimensioni delle macine spiegate, e il confronto tra i modelli di punta in Weber EG-1 vs. Lagom P80 vs. Lagom 01. L'intero assortimento lo trovi tra i macinacaffè.
Domande frequenti
Qual è la differenza tra distribuzione granulometrica bimodale e unimodale?
Bimodale significa due picchi: un picco delle fines e un picco della frazione grossolana. Unimodale significherebbe un solo picco. Nella letteratura sottoposta a revisione paritaria non è mai stata misurata una distribuzione unimodale con macinatura per espresso – sono tutte bimodali o persino trimodali. Il termine corretto per i macinacaffè con un piccolo picco delle fines è «a ridotto contenuto di fines».
Le fines creano più corpo nell'espresso?
È documentato che le fines abbassano la permeabilità, rallentano il flusso e allungano il tempo di estrazione. Non esiste una prova causale che creino più corpo. Smrke et al. (2024), con una quota di fines più alta, non hanno riscontrato né uno svantaggio sensoriale né un vantaggio dimostrato in termini di corpo.
Da dove viene la sensazione sciropposa in bocca nell'espresso?
Secondo le conoscenze attuali, da più fasi contemporaneamente: circa 52,5 g/l di solidi disciolti, goccioline d'olio emulsionate sotto i 10 µm, circa 150 mg di frammenti di parete cellulare in sospensione per tazza e la schiuma della crema, con una densità da 0,40 a 0,60 g/ml. Non siamo riusciti a trovare una misurazione pubblicata della viscosità dell'espresso.
Le macine coniche danno più corpo di quelle piane?
Come regola generale, non regge alla prova delle misurazioni. In un'analisi di 300 distribuzioni granulometriche su 24 macinacaffè per espresso, le macine coniche erano in media meno unimodali, ma la sovrapposizione tra le due tipologie era ampia. La tipologia da sola dice poco sul corpo.
L'origine dei chicchi influisce sulla distribuzione granulometrica?
No. Uman et al. (2016) hanno esaminato caffè provenienti da Guatemala, El Salvador, Tanzania ed Etiopia tramite analisi della varianza: le differenze non erano significative. Ciò che cambia nettamente la distribuzione è la temperatura dei chicchi durante la macinatura – i chicchi macinati freddi danno una distribuzione più stretta.
Consiglio della torrefazione
Se vuoi assaggiare la differenza tra una macinatura ricca di fines e una a ridotto contenuto di fines, scegli un caffè con molta struttura. Cozy Chocolate mostra il lato denso e rotondo, Wild Peach quello pulito e fruttato. Lo stesso caffè su due macinacaffè diversi apre gli occhi più di qualsiasi curva – ed è l'unica misurazione che alla fine conta. Il nostro consiglio, uno fra tanti.
