Nos pidió que analizáramos este tema: "En espresso, migración de multas puede que no sea tan importante como pensábamos ". Esto es lo que encontramos. 

Multas son las partículas más pequeñas que se crean al moler el café. Dependiendo de con quién esté hablando, podrían definirse como cualquier partícula de menos de 100 micrones de diámetro, o cualquier partícula más pequeña que la mayor parte de las partículas molidas, o como cualquier partícula que consta solo de fragmentos de células.

Sin embargo, están definidos, finos son extremadamente importantes para la extracción de espresso. La extracción de espresso se basa en erosión de la superficie de las partículas (M Petracco, 2005), lo que significa la alta superficie de finos es fundamental para una buena extracción en el espresso.

'Migración de multas'se refiere a la idea de que estas pequeñas partículas se mueven hacia abajo a través del lecho de café, ya sea durante la preparación de un trago (que voy a llamar' seco ' migración de multas) y también mientras se ejecuta la toma ('mojado' migración de multas). La importancia de migración de multas se puede ver en nuestra publicación reciente sobre el uso de papeles de filtro, donde se utiliza un papel de filtro para evitar finos de llegar a los orificios de la canasta permite extracciones mucho mayores. Por esta razón, y debido a un supuesto efecto sobre la uniformidad de la extracción dentro del disco de hockey, minimizando migración de multas a menudo se considera deseable.

Seco Migración de finos: Convección granular

Cuando los baristas se preocupan por migración de multas, normalmente pensamos en lo que sucede durante la preparación de la toma; después de todo, esa es la parte que podemos controlar más fácilmente.

Cuando un material granular (ya sea café molido, arena o una bolsa de nueces) se somete a sacudida o vibración, comienza a comportarse más como un líquido. El material comenzará a "fluir" y mostrará patrones de movimiento similares a la convección en un líquido, lo que se conoce como convección granular o el "efecto de la nuez de Brasil". A medida que las partículas se mueven, las partículas más pequeñas tienden a hundirse hasta el fondo, mientras que las partículas más grandes "flotan" hacia la parte superior.

Esto sugiere que las técnicas de distribución que implican golpear o agitar el lecho de café aumentarían el movimiento de finos al fondo de la disco de hockey, lo que obliga al barista a utilizar una molienda más gruesa para lograr un caudal aceptable. Sin embargo, en realidad hay poca evidencia de que esto tenga mucho efecto.

Parte de la razón de esto es que el café molido está cargado de carga estática, que se crea cuando las partículas de café se rompen. Las partículas más finas tienden a adherirse a partículas más grandes y, por lo tanto, no se eliminan fácilmente mediante el tamizado, incluso cuando se sigue un riguroso protocolo de tamizado.

“El tamizado ... tiene una baja eficiencia de separación; esto se debe a que las partículas de café muestran una fuerte interpartícula adhesión. " (Kuhn et al, 2017)

Un experimento de Café socrático (2016) comparó el flujo y la extracción en discos con los molidos separados en diferentes tamaños por tamizado. Descubrieron que colocar capas de partículas finas sobre las más grandes o viceversa no tenía un efecto medible sobre el flujo o la extracción, en comparación con las mismas partículas mezcladas. Esto sugiere que la reordenación de diferentes tamaños de partículas debido al flujo de agua durante la extracción supera cualquier posible efecto de la migración de partículas en el café seco.

Mojado Migración de finos

Durante un disparo, finos 'migrar' a través del disco de hockey, arrastrados por el flujo de agua, hasta que llegan al fondo de la disco de hockey, donde tienden a acumularse y formar una capa densamente compacta. Esta capa atrapa aún más finos, y se convierte en una barrera importante para el flujo durante los primeros segundos de extracción.

La evidencia de esto proviene de la forma en que el flujo a través de un lecho de café cambia con el tiempo, como se muestra en la siguiente imagen de Fasano y col. (2000). Cuando la bomba arranca, el flujo es inicialmente rápido, pero se ralentiza rápidamente para alcanzar una tasa más baja (a). Si la bomba se detiene y luego se reinicia, el flujo continúa a la tasa más baja (b), lo que muestra que esto no se debe a compresión de la disco de hockey. Sin embargo, si la dirección de la bomba se invierte (c), entonces la disco de hockey muestra el mismo patrón de flujo rápido al inicio, disminuyendo rápidamente a una tasa más baja.

"Este efecto se puede explicar asumiendo que las partículas finas pueden ser removidas y transportadas por el flujo ”…

… Escriben los autores. Como el finos muévete a la parte inferior de la disco de hockey, comienzan a obstruir el flujo. Cuando la bomba se invierte, el finos están ahora en la 'parte superior' y, por lo tanto, el flujo es rápido nuevamente, hasta que alcanzan la parte inferior de la disco de hockey y nuevamente obstruir el flujo.

Una imagen de Fasano et al. (2000)

Un modelo matemático publicado recientemente que simula la extracción y el flujo, que incluye migración de multas (Ellero y Navarini, 2019) lo confirma, mostrando una “notable concordancia” con los resultados experimentales.

Controlador Migración de finos

Entonces, como hemos visto, disco de hockey la preparación no parece tener mucho efecto en migración de multas. Sin embargo, existen algunos factores que pueden reducir migración de multas durante la extracción. En el extremo usando un filtro de papel debajo puede que no evite la migración a través del disco de hockey, pero parece detener la formación de la capa compacta de finos que limita el flujo a través del lecho.

La preinfusión en las máquinas de espresso también parece limitar migración de multas (Rao). Permitir que el agua penetre en la cama de café antes presión de la bomba se aplica hace que las partículas más grandes se hinchen a medida que se saturan, lo que dificulta la finos para moverse a través de los espacios entre ellos.

Sin embargo, en ambos casos, migración de multas todavía ocurre. Todas estas técnicas que están haciendo es limitarlo de alguna manera, con el fin de permitirnos moler más fino. El punto clave es que finos, y mojado migración de multas, son muy importantes para el flujo y la extracción, así que no se preocupe por el secado migración de multas. Como Matt mismo lo dijo: "Deja de preocuparte ... si quieres evitar migración de multas entonces probablemente no deberías bombear agua a través de la rutina: "

Referencias

M Ellero y L Navarini, 2019. Modelado mesoscópico y simulación de extracción de café expreso. Revista de ingeniería alimentaria doi: 10.1016 / j.jfoodeng.2019.05.038

A Fasano, F Talamucci y M Petracco, (2000). El problema del café expreso. En: Modelado y simulación en ciencia, ingeniería y tecnología, págs. 241–280. doi: 10.1007 / 978-1-4612-1348-2_8

M Kuhn, S Lang, F Bezold, M Minceva y H Briesen, 2017. Extracción con resolución temporal de cafeína y trigonelina de café expreso finamente molido con diferentes tamaños de partículas y presiones de apisonamiento. Revista de ingeniería alimentaria doi: 10.1016 / j.jfoodeng.2017.03.002

M Petracco, 2005. Percolation. En: A Illy y R Viana (Eds), Espresso Coffee: The Science of Quality, segunda edición (págs. 259-287)

M Petracco, M., Liverani, FS, 1993. Dinámica de la percolación de fluidos a través de un lecho de partículas sujetas a evolución físico-química y su modelización matemática. En: ASIC (Ed.), 15ª Conferencia Internacional sobre Ciencia del Café, págs. 702–711

Café socrático, 2016. Explorando el impacto de las partículas en la extracción de espresso (entrada de blog). Disponible en línea en http://socratcoffee.com/2016/06/exploring-the-impact-of-particles-on-espresso-extraction/