Что лучше - иметь как можно больше отверстий в распылительной головке, почти без них, чтобы усилить волнение, или где-то посередине?

Для достижения равномерной экстракции при периодическом пивоварении важно, чтобы вся гуща была равномерно увлажненной, то есть подвергалась воздействию одинакового количества растворитель, с той же скоростью потока и без каналов, вызывающих локализованную избыточную экстракцию.

Основное различие между ручным завариванием и типичным завариванием периодического действия заключается в том, как для этого вода достигает кофе. При ручном заваривании мы обычно используем поток из чайника, чтобы намеренно взбалтывать молотый кофе, наливая его кругами, чтобы эффективно «перемешать» слой кофе во время наливания. Типичный пивовар для порционного приготовления не имеет движущихся частей, поэтому вместо этого распыляет кофе через несколько отверстий, пытаясь равномерно распределить воду по всей кровати.

Классический дизайн для этого - плоская тарелка с несколькими отверстиями, на которую вода тонкими струйками капает на кофе. Однако в некоторых недавних конструкциях периодического приготовления кофе используются разные виды распылительных головок, которые распыляют меньшее количество более густых струй воды на кофейное основание. Они заявляют о некоторых преимуществах по сравнению с традиционными конструкциями, включая повышенное перемешивание, но оказались спорными.

Турбулентность или агитация?

Во-первых, важно различать два отдельных понятия, которые иногда называют турбулентность. Турбулентный поток относится к случайным токам в потоке жидкости, которые мы подробно обсуждаем в это сообщение в блоге. При приготовлении кофе это турбулентность происходит в небольшом масштабе, например, влияя на то, как вода течет через пространство между частицами кофе.

Однако в контексте заваривания фильтрованного кофе слово турбулентность часто также относится к быстрым потокам воды, физически перемещающим частицы в кофейном слое в гораздо большем масштабе, аналогично перемешиванию. Этот тип движения также можно назвать волнение, это термин, который я буду использовать в этом посте.

Важность агитации

Перемешивание эффективно обеспечивает равномерное увлажнение всей земли. Он может разбивать сухие комки кофе, мешать формированию каналов и следить за тем, чтобы гуща не оставалась плавающей на поверхности или прилипала к стенкам фильтра. Это особенно важно во время цветения или предварительного увлажнения, чтобы кофе не оставался сухим. Наиболее эффективно это достигается путем перемешивания или физического вращения конуса фильтра, но ни один из этих способов не подходит для типичного заваривания партиями, а это означает, что любое происходящее перемешивание может быть достигнуто только за счет потока воды. Тед Лингл признает это в «Справочнике пивовара кофе», говоря, что «для равномерного смачивания и экстракции… пивоваренная вода должна поднимать и отделять каждую частицу» (TR Lingle, 1996).

Компромисс между равномерным освещением и возбуждением

По словам Скотта Рао, равномерное покрытие является ключевым моментом для пивоваренного завода, и лучшие конструкции распылительных головок «распределяют воду по кофейному столику многочисленными небольшими потоками, вызывая менее локализованные каналы» (С. Рао, 2016 г.). Фактически, Скотт производит свои собственные сменные распылительные головки для различных пивоваров, в частности, чтобы предложить пользователям распылительные головки с большим количеством отверстий для более равномерного покрытия. Однако этот подход приводит к более тонким струям воды, которые будут перемешивать жидкий навоз меньше. Мы спросили Скотта, как этот подход влияет на волнение в кофейной постели.

«Существует компромисс между дисперсией и турбулентность, - объясняет Скотт. «Вы можете добиться высокой экстракции с помощью чайника, потому что концентрированный поток из чайника создает много турбулентность. » Однако в машине со стационарной распылительной головкой вы можете выбрать только количество, размер и расположение отверстий. «Лучший вариант будет зависеть от скорости потока и размера слоя», - говорит Скотт. «С нашей FETCO [сменной распылительной головкой] 19 отверстий было лучше, чем 12. Мы немного потеряли турбулентность но получил лучшее освещение ».

Увеличение Турбулентность

Один подход к увеличению турбулентность без ущерба для равномерного охвата - использовать механические подходы для имитации ручного заваривания с использованием роботизированных манипуляторов или вращающихся конусов фильтров, чтобы потоки воды могли проходить по всей кофейной подушке, например, в Дрипмастер UCC'. Хотя этот подход является многообещающим, механические проблемы и связанные с ними затраты означают, что этот подход недоступен в основных коммерческих пивоварнях.

Однако есть более простой подход: регулировка скорости потока для управления турбулентность, используя насос для регулирования потока воды через распылительную головку. Увеличение потока воды через головку увеличивает силу, с которой вода ударяется о жидкий навоз, способствующие возбуждению. Использование «импульсов» во время заваривания означает, что общее время заваривания можно контролировать независимо от скорости потока во время каждого импульса.

Этот подход исследуется британским CIGS и чемпионом UKBrC. Гордон Хауэлл, в рамках его работы над предстоящим Тон Нажмите 03 одноразовый пивовар. У этой пивоварни был верхний предел возможной скорости потока из-за технических факторов. Они обнаружили, что в этом случае меньшее количество отверстий в распылительной головке позволило увеличить экстракцию из-за повышенного перемешивания, особенно с более глубокими слоями в конических фильтрах, таких как V60.

Это открытие побудило их взглянуть на скорость потока более подробно и встроить контроль над ней в пивоварню. Они планируют предложить бариста контроль над скоростью потока во время различных этапов заваривания, чтобы обеспечить перемешивание без прохождения каналов в кофейной подушке. «После того, как вы выполнили работу по созданию волнения, вы можете замедлить поток, чтобы удлинить напиток и получить больше сладости», - объясняет Гордон. «Сейчас мы сосредоточены на трехэтапном подходе с фазой цветения,турбулентностьфаза и фаза разработки ». Идея состоит в том, что на каждой стадии можно запрограммировать разные скорости потока и шаблоны импульсов, позволяя бариста контролировать уровень перемешивания.

Скотт Рао также работал над аналогичным подходом, адаптировав эспрессо-машину Decent для работы в качестве пивовара с фильтром. «Мы можем перекачивать воду при любом давлении, которое захотим, так что размер отверстия не зависит от скорости потока, что открывает некоторые интересные возможности, - говорит он, - но если их будет слишком много». турбулентность, мелочь засорит фильтр. "

Ключ здесь - найти остаток средств между слишком большим усилием, вызывающим удушье или образование каналов и вмятины в постели из-под использованного кофе, и слишком малым усилием, что означает недостаточное возбуждение. Правильная настройка - это вопрос проб и ошибок, зависящий от геометрии заварной корзины, а также от других факторов, таких как плотность кофе, а это означает, что для разных сортов кофе может потребоваться разная скорость потока, говорит Гордон. «Бариста должен все контролировать».

использованная литература

TR Lingle, 1996. Справочник по варке кофе, второе издание, стр. 29-33.

С. Рао, 2016. Основы пакетного приготовления, часть 1: Настройка (сообщение в блоге). https://www.scottrao.com/blog/batch-brew-basics-part-1-the-setup