Come la cavitazione acustica potrebbe cambiare l’industria del caffè
• NOTIZIARIO TORREFATTORI, agosto 2026, autore Marco De Mitri •
Una nuova variabile di processo promette minori consumi energetici e applicazioni industriali ad alto potenziale
Per oltre un secolo l’estrazione dell’espresso si è basata su un equilibrio consolidato tra temperatura, pressione e tempo. Oggi una ricerca condotta dal Dr. Francisco J. Trujillo, Senior Lecturer presso la School of Chemical Engineering della University of New South Wales, apre una prospettiva del tutto nuova: usare gli ultrasuoni per ottenere un caffè con caratteristiche paragonabili all’espresso tradizionale, ma a temperatura ambiente e con un consumo energetico drasticamente ridotto.
Partendo dagli studi sull’accelerazione del brewing del cold brew, il gruppo di ricerca ha messo a punto un sistema brevettato basato sulla cavitazione acustica, dimostrando che l’energia ultrasonica può aumentare il trasferimento di massa tra acqua e caffè e raggiungere livelli di estrazione finora ottenibili solo con acqua calda e pressione.
In questa intervista il Dr. Trujillo ripercorre l’evoluzione del progetto, spiega i principi fisici alla base della tecnologia e ne delinea le possibili applicazioni industriali.
Qual è stato l’obiettivo iniziale della ricerca e come si è evoluto il progetto?
L’obiettivo iniziale era capire se gli ultrasuoni potessero accelerare l’estrazione del caffè a bassa temperatura. Il cold brew richiede normalmente dalle 12 alle 24 ore di preparazione quindi la prima domanda era se l’energia acustica potesse ridurre drasticamente questo tempo mantenendo un profilo aromatico soddisfacente.
Questa fase ha portato allo sviluppo di un sistema brevettato capace di produrre un cold brew in pochi minuti. Successivamente ci siamo posti una domanda più ambiziosa: era possibile ottenere un caffè con intensità e caratteristiche simili all’espresso utilizzando acqua a temperatura ambiente?
Per rispondere abbiamo riprogettato il sistema a ultrasuoni, studiando diversi parametri come granulometria della macinatura, rapporto caffè/acqua, potenza degli ultrasuoni e tempo di estrazione. I risultati sono stati confrontati con un espresso tradizionale in termini di solidi totali disciolti, resa estrattiva, caffeina, composti aromatici, valutazione sensoriale e consumo energetico.
In che modo la cavitazione acustica modifica il processo di estrazione?
Gli ultrasuoni non sostituiscono semplicemente calore e pressione, ma introducono un meccanismo alternativo per accelerare l’estrazione a bassa temperatura.
Nell’espresso tradizionale l’acqua calda aumenta la solubilità dei composti, mentre la pressione favorisce il passaggio dell’acqua attraverso il letto di caffè macinato. Nel nostro sistema una pompa è comunque necessaria per superare la resistenza del pannello di caffè, ma gli ultrasuoni generano cavitazione acustica e flussi acustici all’interno del cestello.
La cavitazione consiste nella formazione e nel collasso di microscopiche bolle nel liquido. Quando queste implodono vicino alle particelle di caffè producono microgetti, forze di taglio e modificazioni della superficie, aumentando il trasferimento di massa tra acqua e caffè.
In pratica, l’energia acustica accelera il rilascio di composti aromatici, oli e caffeina, compensando in parte l’assenza dell’acqua calda. Non cambiano i principi dell’estrazione, ma cambia il modo in cui l’energia viene trasferita al sistema.
Quali risultati sono emersi dai test sensoriali?
Abbiamo realizzato una valutazione sensoriale alla cieca coinvolgendo 100 consumatori abituali di caffè. I partecipanti hanno valutato quattro prodotti: espresso tradizionale, espresso estratto con ultrasuoni, caffè filtro tradizionale e caffè filtro preparato con ultrasuoni.
Sono stati analizzati aroma, sapore, amarezza e gradimento complessivo attraverso una scala edonica a nove punti, oltre a test di preferenza diretta tra le diverse preparazioni.
Per l’espresso non sono emerse differenze statisticamente significative tra il metodo tradizionale e quello a ultrasuoni. I consumatori non hanno mostrato una preferenza netta per una delle due versioni. Questo conferma che gli ultrasuoni possono produrre un caffè con concentrazione e resa estrattiva comparabili a quelle dell’espresso convenzionale.
Un risultato interessante riguarda invece il caffè filtro: la versione ottenuta con ultrasuoni è stata preferita rispetto al metodo pour-over tradizionale, soprattutto per una minore percezione dell’amarezza.
Quale può essere il potenziale industriale di questa tecnologia?
Nella produzione di ready-to-drink, cold brew, concentrati e bevande a base di latte, due o tre minuti rappresentano già un tempo molto competitivo rispetto ai metodi tradizionali a freddo.
Gli ultrasuoni potrebbero quindi diventare una soluzione importante per l’industria del caffè, dai sistemi automatizzati alle bevande ready-to-drink, fino ai nuovi prodotti a base di caffè freddo.
Tuttavia, questa tecnologia apre una nuova prospettiva con una quinta dimensione: l’energia acustica. Questa nuova variabile potrebbe permettere all’industria di progettare processi più efficienti, sostenibili e controllabili.
Gli ultrasuoni potranno sostituire le macchine espresso tradizionali?
Attualmente il limite principale riguarda il tempo di estrazione. Un espresso tradizionale richiede circa 25-35 secondi, mentre il nostro sistema necessita di due o tre minuti. Per un bar ad alta produttività sarebbero quindi necessari ulteriori sviluppi per ridurre il tempo di ciclo o automatizzare il processo.
Un dato particolarmente significativo riguarda il consumo energetico: nel nostro studio il sistema a ultrasuoni ha richiesto soltanto il 24,3% dell’energia utilizzata da una macchina espresso tradizionale per ottenere bevande con la stessa concentrazione. Questo significa una riduzione dei consumi di circa il 75%.
Nel breve periodo considero gli ultrasuoni una tecnologia complementare. L’espresso non è soltanto un prodotto, ma anche un’esperienza culturale e un rituale, soprattutto in Italia, e le macchine tradizionali continueranno ad avere un ruolo centrale.
