Rury miedziane, kotły ze stali nierdzewnej, inteligentne oprogramowanie i liczny osprzęt. Elementy wyprofilowane, zaprogramowane i precyzyjnie zaprojektowane. Wszystko to po to, by przepuścić gorącą wodę przez drobno zmieloną kawę. Jak działają ekspresy do kawy wytłumaczymy, podążając za wodą, która przechodzi przez całe urządzenie, by znaleźć się w naszej filiżance.
Źródło wody
Każdy ekspres do kawy potrzebuje wody do działania. W przypadku domowego ekspresu woda wpływa z jednego z dwóch źródeł: zbiornika znajdującego się w maszynie lub z przewodu podłączonego do sieci wodociągowej.
Często rodzaj źródła wody uzależniony jest od sposobu, w jaki użytkuje się ekspresy do kawy. Na przykład ekspres do kawy zaprojektowany do zrobienia na co dzień tylko kilku wysokiej jakości espresso i latte wyposaża się zwykle w zbiornik. Inaczej sprawa wygląda w przypadku lekkich, komercyjnych maszyn. Tu ważne jest, aby mieć stały dopływ wody. Dlatego zazwyczaj takie ekspresy do kawy podłączane są do instalacji wodno-kanalizacyjnej i mogą być wspierane przez wbudowane systemy zmiękczania i filtracji.
Pompa – serce Twojego ekspresu
Aby woda miała siłę potrzebną do przedostania się przez ciasno upakowaną warstwę drobno zmielonej kawy, ekspresy do kawy potrzebują ciśnienia 9 barów. Niektóre z pierwszych maszyn wykorzystywały tłoki przymocowane do dużych dźwigni. Nowoczesny ekspres do kawy eliminuje pracę ręczną na rzecz pomp elektrycznych. W domowych urządzeniach istnieją dwie kategorie pomp elektrycznych: pompa wibracyjna i rotacyjna. Każda z nich to mały koń roboczy, który wykonuje najcięższą pracę.
Tłok w pompie wibracyjnej przymocowany jest do magnesu umieszczonego wewnątrz metalowej cewki. Prąd elektryczny przepływa przez nią, powodując gwałtowny ruch magnesu i tłoka do przodu i do tyłu, przepompowując dzięki temu wodę. Średniej mocy pompa wibracyjna wykonuje sześćdziesiąt takich ruchów na sekundę.
W przeciwieństwie do niej pompa rotacyjna działa mechaniczne. Silnik obraca dysk umieszczony wewnątrz dużej, okrągłej komory. Jest on elastycznie podzielony na części. Gdy dysk się obraca, siła odśrodkowa sprawia, że naciska na ścianę komory zmniejszając swój przekrój i wytwarzając ciśnienie. Woda zostaje wypychana, gdy sekcja ta się kurczy.
Obie pompy mają swoje zalety. Pompy wibracyjne są mniejsze, niedrogie i zwykle łatwiejsze do wymiany. Pompy rotacyjne są za to ciche, gwarantują bardziej stałe ciśnienie i posiadają dłuższą żywotność.
Kocioł – doprowadzanie ciepła
W celu stworzenia z kawy doskonałego espresso, wodę należy podgrzać. Kocioł to miejsce, w którym maszyna dodaje jej ciepła. Jak jest zbudowany? Zacznijmy od tego, co najważniejsze, czyli od elementu grzejnego.
Podstawowa funkcja kotła to podgrzewanie i utrzymywanie wody pod ciśnieniem wytwarzanym przez pompę. Najwcześniejsze ekspresy do kawy korzystały z węgla drzewnego. Nowoczesny ekspres do kawy, w celu podgrzania wody do odpowiedniej temperatury, zaopatrzony jest w elektryczne elementy grzejne. Działają one przeważnie w układzie binarnym typu on / off: gdy je włączymy, przez element przepływa prąd, wytwarzając ciepło, w przeciwnym wypadku są całkowicie zimne.
Należy wziąć pod uwagę wielkość kotła. Im większy bojler, tym więcej napojów ekspres do kawy będzie w stanie wyprodukować. Z drugiej strony potrzebne mu będzie do tego celu więcej energii i czasu na ogrzanie całej wody.
Kocioł – kontrola nad temperaturą
Robienie espresso to sztuka wymagająca precyzji – nawet niewielkie zmiany temperatury wody mogą drastycznie wpłynąć na jakość kawy. Wielu producentów wprowadziło różne narzędzia, aby zagwarantować stabilność temperatury.
Prostsze elementy grzejne, takie jak te, w które zaopatrzone są małe, niedrogie ekspresy do kawy, są kalibrowane do zadanej temperatury za pomocą termostatu. Problem z nim polega na tym, że zapewnia on użytkownikowi jedynie niewielki wpływ na temperaturą wody.
Aby mieć lepszą kontrolę nad zaparzaniem stosuje się kocioł z PID lub z cyfrową regulacją. Oba sposoby pozwalają użytkownikowi zmieniać temperaturę zaparzacza w krokach co jeden stopień i utrzymują ją z niewielkimi wahaniami.
Różdżka parowa
Espresso to tylko główny, ale nie jedyny produkt, który ekspres do kawy pozwala uzyskać. Równie ważne jest mleko o bogatej teksturze, z którego robi się cappuccino czy latte. Aby mleko było gorące, ekspresy do kawy potrzebują pary. W celu jej wytworzenia potrzebujemy wysokiej temperatury. Jednak samą kawę najlepiej parzy się w temperaturach znacznie poniżej punku wrzenia.
W ekspresach do kawy jednokotłowych zbiornik ma element grzejny z dwoma termostatami. Jeden termostat jest ustawiony na zakres temperatur idealny do parzenia kawy. Drugi ma umożliwić zagotowanie wody i wytworzenie pary. Istnieją jednak dwie poważne wady takiego rozwiązania. Po pierwsze: nie można jednocześnie wyciągać shotów i sparować mleka. Po drugie: przy przejściu z espresso na gotowanie na parze i odwrotnie zawsze trzeba poczekać, aż woda osiągnie odpowiednią temperaturę.
Aby bezkolizyjnie przygotować latte lub cappuccino ekspres do kawy musi mieć możliwość podgrzania wody do dwóch różnych temperatur jednocześnie. Jednym z rozwiązań jest wymiennik ciepła. Zamiast używać bojlera do podgrzewania wody potrzebnej zarówno do parzenia, jak i do gotowania, woda w nim służy wyłącznie do wytwarzania pary. Z pompy poprowadzono dodatkowy przewód wodny, który następnie łączy się z miedzianą rurką lub wymiennikiem ciepła przechodzącym przez korpus kotła. Parująca woda w kotle parowym podgrzewa wodę w wymienniku ciepła bez doprowadzania jej do wrzenia. W tym systemie woda wrząca nigdy nie będzie miała bezpośredniego kontaktu z wodą kotłową.
Ekspresy do kawy przeznaczone do produkcji dużych ilości napojów wymagają jednoczesnego gotowania na parze i parzenia. Tu dobrym rozwiązaniem okazuje się być podwójny kocioł. Pompa przesyła wodę do dwóch oddzielnych kotłów: jeden podgrzewa wodę do temperatury wrzenia, drugi do temperatury parzenia. Większość maszyn z dwoma kotłami jest wyposażona w PID lub cyfrowy regulator temperatury, dzięki czemu temperatura w obu kotłach może być dokładnie kontrolowana.
Głowica grupy
Głowica grupy to zakończenie drogi, którą przebywa woda przez ekspres. Wszystkie głowice grup składają się z czterech podstawowych części: kolby, miejsca do jej zablokowania, elementu aktywacji pompy i przewodu, którym woda przepływa z kotła do kolby. Budowę i zasadę działania głowicy omówimy pokrótce na przykładzie rozwiązania nazwanego E61.
Opatentowana w 1961 roku przez La Faema głowica E61 to klasyczny element, w jaki zaopatruje się ekspres do kawy. Chociaż osiągnięcie temperatury zajmie grupie około 15 minut, wykonana z mosiądzu głowica E61 z łatwością ją utrzyma przez dłuższy czas. Ponadto konstrukcja ta jest tak przemyślana, że nie ma najmniejszego problemu z dostaniem się do niej w celu dokonania konserwacji lub naprawy.
W najbardziej podstawowym ujęciu: E61 to duży, sterowany mechanicznie zawór trójdrogowy: pierwszy – wpuszczający wodę do głowicy grupy z kotła, drugi – przenoszący wodę z grupy do dźwigni i trzeci – odciążający przeciwciśnienie z kolby.
Oto jak to działa: woda wpływa do głowicy grupy z kotła przez duży otwór z tyłu głowicy i wypełnia zewnętrzną komorę w górnej części oraz przemieszcza się do górnej komory, zwanej komorą filtra. Stąd woda przepływa przez dyszę wlotową do kanału warzenia. Gdy dźwignia zaparzania jest opuszczona, zawór zaparzający uszczelnia górną komorę i woda nie płynie do reszty grupy. Kiedy dźwignia znajduje się w połowie wysokości, krzywka wlotu zaczyna podnosić zawór zaparzacza i woda przepływa z kanału zaparzającego do obszaru wokół niej. Stąd przedostaje się przez kanały infuzyjne i wypływa na zmieloną kawę. Woda spływa również w dół, do komory infuzyjnej obok wciąż otwartego zaworu do infuzji wstępnej. Na tym etapie pompa nie jest aktywowana. Zamiast tego woda przepływa przez system pod łagodnym ciśnieniem generowanym przez ogrzewanie. Ten etap delikatnego nacisku określa sie mianem infuzji wstępnej. W przypadku zaparzania wstępnego złoże kawy w koszu kolby ma dodatkowy czas na stabilizację gorącą wodą przed zwiększeniem ciśnienia parzenia. Może to skompensować wszelkie różnice w dawkowaniu, dystrybucji i ubijaniu. Ponieważ E61 obsługujemy za pomocą dźwigni mechanicznej, użytkownik przez cały czas może kontrolować długość infuzji wstępnej.
Należy przy tym zauważyć, że zaparzanie wstępne nie jest konieczne do uzyskania doskonałego espresso, pełni jedynie rolę pomocniczą.
Gdy dźwignię zaparzania całkowicie podniesiemy, pompa zostaje aktywowana i woda pod ciśnieniem zaczyna przepływać przez urządzenie. Na tym etapie krzywka wlotu wody całkowicie podniesie zawór zaparzający, jednocześnie uszczelniając zawór infuzyjny. Przy zamkniętym zaworze zaparzania wstępnego gorąca woda pod wysokim ciśnieniem może przepływać tylko przez blok dyspersyjny wprost na mieloną kawę.
Pod koniec cyklu parzenia dźwignia powraca do dolnego położenia, a pompa zostaje wyłączona. W tym momencie krzywka wlotu wody uszczelnia zawór zaparzacza, kończąc przepływ wody do reszty grupy i ponownie otwiera zawór infuzyjny oraz spustowy, co spowoduje uwolnienie przeciwciśnienia w koszu kolby i wysuszenie zużytego krążka.
Portafilter
Kolba to po prostu przenośny filtr, czyli metalowy koszyk umieszczony na rączce. Drobno zmielona kawa jest do niego ładowana, a następnie ubijana przed włożeniem kolby do ekspresu i zablokowaniem.
Istnieje wiele różnych rozmiarów kolby. Dwa najczęściej używane to 53 mm i 58 mm. Chociaż 58 mm to najpopularniejszy rozmiar, w jakie zaopatrzone są komercyjne ekspresy do kawy, oba rozmiary pozwolą uzyskać doskonałe espresso. Mogą też używać tej samej ilości mielonej kawy, jeśli są wyposażone we właściwe kosze. Najważniejszą rzeczą, którą należy tu zrobić, jest zakup odpowiedniego rozmiaru ubijaka. Mimo że ubijak 53 mm zmieści się w koszu 58 mm, to nie będzie w stanie równomiernie skompresować całej znajdującej się w nim kawy.
Najnowsze komentarze